UNIVERSIDAD DE AMRICA FACULTAD DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

GUA DE PRCTICAS DE LABORATORIO QUMICA II

PROGRAMAS: INGENIERA QUMICA, INGENIERA DE PETRLEOS.

DEPARTAMENTO: QUIMICA

NOMBRE ASIGNATURA: Quimica Experimental II

CODIGO: 0318

PRCTICA No. 1

NOMBRE DE LA PRCTICA: SOLUCIONES PREPARACIN DE SOLUCIONES CIDO-BASE

1 INTRODUCCIN Y MARCO TERICO: Antes de empezar esta prctica, cada grupo debe:

Traer 3 frascos de vidrio de 100 mL con sus tapas, limpios, secos, rotulados y marcados, para guardar las soluciones a preparar.

Contar con su propia provisin de toallas de cocina y marcador negro. Verificar que la pipeta que les asignan no est despicada ni obstruida. Investigar:

1. Qu es una solucin? 2. Concepto de solubilidad 3. Factores que afectan la solubilidad: Interacciones (Polaridad), temperatura, presin. 4. Tipos de soluciones: Insaturadas, Saturadas, sobresaturadas. 5. Concentracin de una solucin y formas de expresar la concentracin 6. Formas de preparar las soluciones: Mtodo Gravimtrico y Mtodo volumtrico. 7. Dilucin, alcuota y factor de dilucin. 2 OBJETIVO(S): 1. Reconocer y diferenciar qu es un soluto y qu es un solvente en la soluciones a preparar. 2. Preparar una solucines acuosas de HCl 0.1 M, NaOH 0.1 M , HCl 1:4. 3. Diferenciar claramente entre una solucin y una dilucin. 3 EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y/O MATERIALES:

MATERIALES Y REACTIVOS

vasos de precipitados de 250 mL

de la mejor calidad posible

Cada estudiante debe traer 2 frascos de vidrio de 100 mls con tapa.

4 MTODOS Y PROCEDIMIENTOS: Para preparar las siguientes soluciones realice previamentelos clculos necesarios: 1. Prepare 100 mL de una solucin de cido clorhdrico 0.1M, a partir de cido clorhdrico del 37% p/p y densidad 1,19 g/mL. Cuando se trata de realizar una solucin a partir de un soluto lquido, se debe tener en cuenta la densidad y la concentracin de la sustancia para calcular el volumen de reactivo a medir que contenga efectivamente las moles de soluto necesarias, para que al llevar al volumen de solucin deseado, la solucin quede con la concentracin deseada. Trabajando en una cabina de extraccin y con pipeta graduada, tome una porcin del HCl 37 % p/p y escriba el volumen inicial de la pipeta en la Tabla 1. Transfiera al baln aforado segn el volumen de alcuota que calcul, escriba el volumen final de la pipeta en la Tabla 1 y complete la solucin agregando al baln aforado agua destilada hasta el aforo. Recuerde que la parte inferior del menisco debe quedar tangente sobre la lnea del aforo. Cierre el baln aforado con una tapa esmerilada e invierta varias veces para hacer uniforme la concentracin de la disolucin (homogeneizacin). Segn si el menisco qued por encima o por debajo de la lnea de aforo, estime el volumen real de su solucin, y escrbalo en la tabla 1. Calcule las moles reales disueltas de HCl, la molaridad real M Explique como obtiene para su solucin acuosa de HCl el porcentaje de error , y escriba todo en la tabla 1. 2. Prepare 100 mL de una solucin de hidrxido de sodio 0.1 M, a partir de NaOH(s). Para preparar una solucin de una sustancia de una concentracin determinada, cuando la sustancia es un slido, primero se calcula la masa de slido a tomar que contenga efectivamente las moles de soluto necesarias, para que al llevar al volumen de solucin deseado, la solucin quede con la concentracin de inters. Luego, se pesa dicha cantidad del solido en un vidrio de reloj seco y limpio luego se agrega a vaso de precipitados con 40-50 mls de agua destilada agitar hasta completa solubilidad y luego ; se lleva esta disolucin, mediante transferencia cuantitativa, a un baln aforado (muy bien purgado previamente con agua destilada) cuya capacidad sea exactamente la del volumen de la solucin a preparar, y se completa el volumen con agua destilada hasta el aforo, homogeneizando adecuadamente (mnimo 3 veces). Segn si el menisco qued por encima o por debajo de la lnea de aforo, estime el volumen real de su solucin acuosa de NaOH, y escrbalo en la tabla 1. Calcule la molaridad real M Experimental y el porcentaje de error obtenido, y escriba todo en la tabla 1. 3. Prepare 100 mL de una solucin de cido oxlico 0.1M (0.2N), partiendo de cido oxlico dihidratado (MM = 126.03 g/mol). Realice la solucin de manera similar a la del NaOH, pues ambos son solutos slidos. No olvide escribir la masa pesada y las moles calculadas del cido oxlico, y calcule la molaridad real MExp y el porcentaje de error obtenido, y escriba todo en la tabla 3. 5 CLCULOS Y RESULTADOS: Deben presentarse haciendo uso de Tablas de datos, grficos, ecuaciones, frmulas de clculo, etc., segn se requiera; junto con un modelo de clculo que exprese la forma como se obtendr cada resultado. En las Conclusiones se debe enfatizar en el cumplimiento del (los) Objetivo(s). Tabla 1 Datos y resultados de las soluciones preparadas

HCl(ac) MTerica=0.1

M

VInicial Pipeta

(mL)*

VFinal Pipeta

(mL)*

Vc (mL)

Moles HCl disueltas,

=( 37)

( 100)

() MExp =

% de Error:

|

|

100

0

*Se refieren al volumen del cual inici y al cual lleg, con la pipeta, al tomar del cido clorhdrico 37 % p/p.

Solucin NaOH(ac) MTerica=0.1M

Masa de slido, g Moles pesadas, n = / NaOH

() MExp=

% de Error

Solucin H2C2O4(ac) MTerica=0.1 M

Masa de slido, g Moles pesadas, n

= /

H2C2O4

() MExp=

% de Error

4. A partir de la solucin de cido clorhdrico 0.1 M, prepare 100 mL de una solucin 1:4 Recuerde que realizar diluciones A:B consiste en lograr una solucin de concentracin B veces ms diluida (menor concentracin) que la concentracin A aadiendo solvente. Por ejemplo, cuando 1mL de una solucin 0.1 M se diluye con 1mL de agua destilada, haciendo un total de 2 volmenes de solucin, se expresa como una dilucin 1:1 (tambin expresada como ), y la concentracin B terica as lograda es 0.05 M. Si la dilucin buscada es 1:4 (1/5), se agrega 1mL de la solucin 0.1M y se adicciona 4 mL de agua, por lo tanto la concentracin terica resultante es 0.02 M. Coloque los datos en la tabla No 2. Tabla 2 Datos y resultados de las diluciones

Sustancia Volumen real de HCl 0.1 M,

Vc(mL) () Md calculado % de Error

HCl 1:4 MTerica =

6 ANEXOS: RESULTADOS Presente en su informe sus

Tablas: Coloque las tablas anteriores ya llenas con sus resultados. Figuras: Para esta prctica, no se necesita ninguna figura.

No olvide hacer todo esto siguiendo las recomendaciones de su docente. DISCUSIN DE RESULTADOS Realice la discusin de sus resultados siguiendo las recomendaciones de su docente. CONCLUSIONES Elabore las conclusiones de acuerdo a los objetivos.

CUESTIONARIO Responda las siguientes preguntas si su docente lo requiere: 1. Por qu en la preparacin de soluciones se usa un baln aforado y no una probeta? 2. Cundo se tiene una sustancia hidratada, qu peso de soluto se debe considerar? 3. Una solucin contiene 246 g de KCl en 100 g de agua, y la densidad de la solucines1.131g/mL, a 21 . La densidad de KCl slido, a la misma temperatura, es 1.984 g/mL. Calcular para el soluto:

3.1. La molaridad 3.2. La normalidad 3.3. La molalidad 3.4. La fraccin molar 3.5. El tanto por ciento en peso 3.6. El tanto por ciento en volumen

4. Describa como preparara 1 L de solucin de cido clorhdrico 0.35 M partir de; HCl(ac) 0.50 M y partir de HCl(ac) 0.30 M. 5. Cmo se deben rotular los frascos en los que se almacenan las soluciones? INFORME Realice su informe siguiendo las indicaciones de su docente. Entregue su informe impreso y a tiempo. 7 REFERENCIAS: Detalles de informacin adicional y Bibliografa consultada. LITERATURA RECOMENDADA [1] Brown, T. L.;LeMay, Jr., H. E.; Bursten, B. E.;Burdge, J.R.: Qumica: La ciencia central. Pearson Educacin, 9 Edicin (2004), Mxico DF. Captulo 4. [2] Brown, T. L.;LeMay, Jr., H. E.; Bursten, B. E.;Murphy, C. J.:ChemistryThe Central Science. Pearson Educacin, 11th Edition (2009), Mxico DF. Captulos 4 y 13. [3] Op. Cit., 527-535. [4] Op. Cit., 542-546. [5] http://ww2.chemistry.gatech.edu/~lw26/structure/molecular_interactions/mol_int.html#C 5. CHANG RAYMOND Quimica.Editorial Mc. Graw Hill. Sptima 3edicin Mexico 2003. Elabor Revis Autoriz Cargo Docentes Director Departamento de

Qumica Directora de la Facultad de Ciencias y Humanidades

Nombre Melba Fernndez, Julio Clavijo, Julia Amanda Tovar Barrios.

Jorge Castaeda Lizarazo Amelia Salas Torrado

UNIVERSIDAD DE AMRICA FACULTAD DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

GUA DE PRCTICAS DE LABORATORIO QUMICA II

PROGRAMA: INGENIERA QUMICA, INGENIERA DE PETRLEOS.

DEPARTAMENTO: QUIMICA

NOMBRE ASIGNATURA: Quimica Experimental II

CODIGO: 0318

PRCTICA No. 2

NOMBRE DE LA PRCTICA: VALORACIONES: ESTANDARIZACIN Y TITULACIN DE SOLUCIONES CIDO-BASE

1 INTRODUCCIN Y MARCO TERICO: Antes de empezar esta prctica, cada grupo debe investigar: MARCO TERICO[1-8] 1. Qu es una valoracin? 2 . Tipos de titulaciones ms usadas, segn las reacciones que se usan en ellas 3. Punto de equivalencia y el punto final en una valoracin 4. Titulacin de un cido fuerte con una base fuerte 2 OBJETIVO(S): OBJETIVOS 1. Utilizar la tcnica de anlisis volumtrico conocida como titulacin. 2. Reconocer en los procedimientos realizados el estndar primario y el estndar secundario. 3. Reconocer la diferencia entre punto de equivalencia y punto final en las titulaciones realizadas. 4. Determinar la concentracin real de las soluciones acuosas de NaOH , HCl y o H2C2O4 preparadas en la prctica anterior. 3 EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y/O MATERIALES:

MATERIALES Y REACTIVOS 1 Bureta graduada de 25 mL

Agitador

Fenolftalena

NOTA: Antes de iniciar esta prctica, cada grupo debe:

Contar con su propia provisin de toallas de cocina (un paquete) y marcador negro. Ubicar las soluciones que prepararon en la prctica anterior. Verificar que la pipeta y la bureta que les asignan no estn despicadas ni obstruidas. Verificar que la llave de la bureta se mueva libremente.

4 MTODOS Y PROCEDIMIENTOS: PROCEDIMIENTO Y CLCULOS Nota: Al recibir su material de trabajo, prefiera que le presten bureta con llave de plstico. 1. Estandarizacin de una solucin de NaOH preparada anteriormente. 1) Pese exactamente 0.125 gramos de Biftalato de potasio (tambin llamado ftalato cido de potasio o KHP, KHC8H4O4) en un erlenmeyer limpio y seco, y escriba este valor en la Tabla 1. Agregue al erlenmeyer agua destilada (30 mL aproximadamente) y agite circularmente hasta completa disolucin del Biftalato, y adicione 1 gota del Indicador que le asigne su docente. A continuacin, adicione la solucin acuosa de NaOH, que prepar en la prctica anterior, en un vaso de precipitados lavado con agua destilada, limpio , seco y rotulado, y con sta solucin purgue y cargue la bureta. 2) Arme el montaje como se ilustra en la Figura 3, y asegrese de que la bureta tiene un volumen continuo, es decir, que no presenta aire en ninguna zona. Enrase muy bien la bureta, con el mismo NaOH(ac), hasta una unidad mayor (10 mL, por ejemplo), de forma que el menisco quede tangente a la marca de la unidad, y escriba en la Tabla 1 el volumen inicial de la bureta como V1. La bureta permite leer el volumen con dos decimales.

Figura 3 montaje para titulacin 3) Coloque el erlenmeyer debajo de la bureta. Agitando el erlenmeyer de manera circular constantemente con la mano con la que escribe, abra la llave de la bureta muy cuidadosamente usando la otra mano, y as aada gota a gota, el NaOH(ac) desde la bureta, y asegrese que la gota cae completa dentro del lquido del erlenmeyer. Esta tcnica se ilustra en la Figura 4. 4) Cuando cae una gota, hay una ligera coloracin, pero al agitar el erlenmeyer, desaparece. Siga agregando las gotas de NaOH(ac) desde la bureta; notar que la coloracin ser cada vez ms difcil de hacer que desaparezca (ver Figura 5). Cuando haya tenido que agitar por ms de 3 segundos para lograr que el color desaparezca, detenga el goteo, agregue una gota por vez y agite fuertemente. De esta forma, debe seguir agregando gotas hasta que alcance el volumen que ser el punto final, que se detecta porque el nuevo color no desaparece a pesar de que agite fuerte y constantemente por ms de 10 segundos (ver Figura 5). Ya logrado el punto final, lea el volumen final V2 de la bureta y escrbalo en la Tabla 1. Calcule el volumen de titulacinVNaOH, como se ilustra en la Tabla 1, y escrbalo ah mismo. 5) Ponga el contenido del erlenmeyer en el recipiente de residuos marcado como Bases, lvelo con poca agua del grifo dos veces y con poca agua destilada una vez, y squelo con toallas de cocina. 6) Realice todo este experimento, es decir, los pasos 1) al 5), mnimo por duplicado. Escriba en la tabla 2 el volumen V2 de NaOH(ac) gastado en el segundo experimento. Los dos experimentos son tiles si la diferencia entre los volmenes VNaOH no es mayor a 0.20 mL. 7) Calcule, y escriba en la Tabla 1, las concentraciones MExp para sus dos titulaciones, y la concentracin real de su solucin acuosa de NaOH, MNaOH. Complete la Tabla 1.

Figura 4 Tcnica para la titulacin

Figura 5 Cambios de color en una titulacin de cido fuerte con base fuerte, con indicador Fenolftalena.

a) Antes del punto final, la solucin permanece incolora. b) Cerca del punto final, aparece un color rosa cuando la gota de valorante cae, pero al agitar, desaparece el

color. c) Cuando se llega al punto final, el color rosa no desaparece a pesar de que se agite. Tomado de la

literatura.[1] Tabla 1 Estandarizacin del NaOH(ac) con Ftalato cido de potasio

NaOH(ac) MTerica = 0.1 M

Exp. # Masa Biftalato (g)

V1, (mL)

V2, (mL)

V de titulacin, VNaOH (mL) = V2 V1

MExp,

=(/)

(/)

MNaOH, (M1+M2)/2

% Error

1 M1

2 M2

Esta concentracin promedio MNaOH que encuentren para su NaOH es la que deben usar en las siguientes tablas!

2. Titulacin del cido clorhdrico 0.1 M y 1:4 preparado en la prctica anterior 1) En un erlenmeyer bien lavado con agua destilada, coloque una alcuota de 10 mL del HCl(ac) 0.1 M preparado en la prctica anterior exactamente medidos con una pipeta graduada. Escriba con 1 decimal este valor en la Tabla 2 como VHCl. Agregue 1 gota del Indicador cido-base que le indique su docente. 2) Purgue muy bien y cargue la bureta nuevamente con el NaOH(ac), y asegrese de que la bureta tiene un volumen continuo, es decir, que no presenta aire en ninguna zona. Enrase muy bien la bureta, con el mismo NaOH(ac), hasta 0 de forma que el menisco quede tangente a la marca de la unidad, y escriba en la Tabla 2 el volumen inicial de la bureta como V1. 3) Titule el HCl, es decir, agregue el NaOH(ac) de la bureta gota a gota sobre el erlenmeyer, agitndolo constantemente, hasta que ocurra el cambio de color de forma permanente, tal como lo aprendi a hacer antes en la estandarizacin del NaOH(ac). Al lograr el punto final V2, escrbalo en la Tabla 2 y determine elvolumen de titulacin V NaOH, y escriba todo en la Tabla 2. 4) Ponga el contenido del erlenmeyer en el recipiente de residuos llamado Bases, lvelo con poca agua del grifo dos veces y con poca agua destilada una vez, y squelo muy bien. 5) Realice todo este experimento, pasos 1) al 4), mnimo por duplicado. Los dos experimentos son tiles si la diferencia entre los volmenes de titulacin V NaOH no es mayor a 0.20 mL. 6) Calcule, y escriba en la Tabla 2, las concentraciones MExp del HCl(ac) 0.1 M para sus dos titulaciones, y la concentracin real de su HCl(ac) 0.1 M HCl. Complete la Tabla 2. 7) Repita exactamente los pasos 1) al 6), pero ahora tomando 10 mL del HCl 1:4 que se prepar en la prctica anterior. Obtenga sus dos titulaciones vlidas y Complete la Tabla 3.

OJO! No olvide que el a usar para los clculos de las Tablas 2 y 3 es el promedio que hall en la Tabla 1.

Tabla 2 Titulacin del HCl(ac) 0.1 M con el NaOH(ac)

Solucin Exp. #

V usado de

HCl(ac) 0.1 M (mL)

V1 NaOH (mL)

V2 NaOH (mL)

V de titulacin, VNaOH (mL) = V2 V1

MExp,

=

MHCl, (M1+M2)/2

% Error

HCl(ac) MTerica = 0.1 M

1 10 0 M1

2 10 0 M2

Tabla 3 Titulacin del HCl 1:4

Solucin Exp. #

V usado de

HCl(ac) 1:40 (mL)

V1 NaOH (mL)

V2 NaOH (mL)

V de titulacin, VNaOH (mL) = V2 V1

MExp MHCl,

(M1+M2)/2 % Error

HCl(ac) 1:4 MTerica

1 10 0 M1

2 10 0 M2

5 CLCULOS Y RESULTADOS: Deben presentarse haciendo uso de Tablas de datos, grficos, ecuaciones, frmulas de clculo, etc., segn se requiera; junto con un modelo de clculo que exprese la forma como se obtendr cada resultado. En las Conclusiones se debe enfatizar en el cumplimiento del (los) Objetivo(s). RESULTADOS En este orden, presente en su informe sus

Clculos: Escriba todos los clculos que le permitieron llenar las Tablas anteriores. Tablas: Coloque las tablas anteriores ya llenas con sus resultados. Figuras: Para esta prctica, no se necesita ninguna figura.

No olvide hacer todo esto siguiendo las recomendaciones de su docente. DISCUSIN DE RESULTADOS Para realizar su anlisis, use sus resultados calculados, tabulados o graficados para responder las siguientes Ejercicios, de la manera ms breve pero detallada posible (En su informe, no coloque las siguientes Ejercicios, slo sus respuestas):

Cul es la molaridad experimental que obtienen al estandarizar el NaOH(ac), al titular el HCl(ac) 0.1 M y al titular el HCl(ac) 1:4?

Cules son los porcentajes de error que obtienen para cada solucin?

En comparacin con las concentraciones tericas, y hablando de las fuentes de error que ustedes creen afectan el desarrollo de la prctica, y de las dificultades o facilidades al hacer sus procedimientos, Por qu obtienen los porcentajes de error que obtienen?

Cules consideran que son los aspectos ms importantes a tener en cuenta a la hora de estandarizar o titular una solucin?

Qu es lo que aprenden de esta prctica, tanto en lo terico como en lo experimental?

CONCLUSIONES Elabore sus conclusiones que presente en su informe. 6 ANEXOS: CUESTIONARIO En su informe, coloque cada una de las siguientes preguntas y sus respuestas: 1. Qu caracteriza el punto de equivalencia de una titulacin cido-base? 2. Cuntos gramos de Biftalato de potasio (KHP) se necesitan para neutralizar 18.46 mL de NaOH 0.1004 M? 3. Cuntos mL de NaOH(ac) 0.610 Mneutralizan totalmente 20.00 mL de H2SO4(ac) 0.245 M? Considere que elH2SO4es un cido diprtico. 4. Por qu la concentracin de una solucin determinada experimentalmente es diferente a la calculada al prepararla? 5. La diferencia entre el punto final y el punto de equivalencia se denomina error de valoracin [6; 7] que es diferente al error humano. Cmo se puede determinar el error de valoracin? 6. Qu es, y como se hace, una titulacin potenciomtrica? 7. Aparte de usar indicadores visuales, Qu otras formas se pueden usar para determinar el punto de equivalencia? INFORME Realice su informe siguiendo las indicaciones de su docente. Entregue su informe impreso y a tiempo. 7 REFERENCIAS: Detalles de informacin adicional y Bibliografa consultada. LITERATURA RECOMENDADA [1] Brown, T. L.; LeMay, Jr., H. E.; Bursten, B. E.; Murphy, C. J.: Qumica: La ciencia central. Pearson Educacin, 11a Edicin (2009), Mxico DF. 152-154. [2] Op. Cit., 730-733. [3] http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/Usrn/lentiscal/1-CDQuimica- TIC/applets/Neutralizacion/teoria-neutralizacion.htm [4] Petrucci, R. H.; Harwood, W. S.; Herring, F. G.,: Qumica General. Prentice Hall, 8a Edicin (2003), Madrid, Espaa. 729. [5] Op. Cit., 725. [6] Harris, D.C.: Anlisis qumico cuantitativo. Editorial Revert, 3a Edicin (2007) 129-130. [7] http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/lhh345a/tema4.pdf (Pginas 8-13) [8] http://es.wikipedia.org/wiki/Punto_de_equivalencia [9] Analytical Chemistry 2.0 by David Harvey, pgina 429. http://acad.depauw.edu/harvey_web/eText%20Project/pdf%20file/Chapter9.pdf [10] Op. Cit., pgina 430.

Elabor Revis Autoriz

Cargo Docentes Director Departamento de Qumica Directora de la Facultad de Ciencias y Humanidades

Nombre Melba Fernndez, Julio Clavijo Julia Amanda Tovar Barrios.

Jorge Castaeda Lizarazo Amelia Salas Torrado

UNIVERSIDAD DE AMRICA FACULTAD DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

GUA DE PRCTICAS DE LABORATORIO QUMICA II

PROGRAMA: INGENIERA QUMICA, INGENIERA DE PETRLEOS.

DEPARTAMENTO: QUIMICA

NOMBRE ASIGNATURA: Quimica Experimental II

CODIGO: 0318

PRCTICA No. 3

NOMBRE DE LA PRCTICA: PRCTICA 3: PROPIEDADES COLIGATIVAS: DEPRESIN DEL PUNTO DE CONGELACIN (DESCENSO CRISOCPICO)

1 INTRODUCCIN Y MARCO TERICO: Antes de empezar esta prctica, cada grupo debe estudiar y ampliar los siguientes temas: MARCO TERICO [1] A. Propiedades coligativas de las disoluciones de no electrolitos 1) Disminucin de la presin de vapor 2) Aumento del punto de ebullicin 3) Disminucin del punto de congelacin 4) Presin osmtica B. Empleo de las propiedades coligativas en la determinacin de la masa molar

Tabla 1 Constantes crioscpicas de varios solventes. Tomado de la literatura.[1]

Solvente Punto de congelacin

normal ( ) Kf

( /m) Agua, H2O Benceno, C6H6 Etanol, C2H5OH Tetracloruro de carbono, CCl4 Cloroformo, CHCl3 Ciclohexano*, C6H12 cido actico**, CH3COOH

0.0 5.5

-114.6 -22.3 63.5 6.6 16.6

1.86 5.12 1.99 29.8 4.68 20.8 3.90

*Lide, D. R. (1996-1997) (en ingls). Handbook of Chemistry and Physics (77. edicin).Nueva York: CRC Press. ** http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/qui/tcriosebu.pdf

=

(1)

OJO! DEBE APRENDERSE ESTA ECUACIN (1), pues con ella va a calcular la masa molar del soluto que se use en

esta prctica. ^_^.

2 OBJETIVO(S): 1. Determinar experimentalmente el punto de congelacin de un solvente puro. 2. Determinar experimentalmente el punto de congelacin de una disolucin. 3. Analizar el efecto de la agitacin en la determinacin del punto de congelacin. 4. Obtener experimentalmente la masa molar de unsoluto no voltil a partir del descenso crioscpico observado. 3 EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y/O MATERIALES

MATERIALES Y REACTIVOS

Tubo probeta

Soporte universal

Vaso de precipitados

, Ciclohexano o cido Actico glacial (10 mL)

cido Benzico (0.5g)

4 MTODOS Y PROCEDIMIENTOS: PROCEDIMIENTO NOTA: USO PERMANENTE DE TODAS SUS ELEMENTOS DE SEGURIDAD 1. En un vaso de precipitados realice una mezcla frigorfica, para lo cual coloque agua del grifo hasta la marca de 300 mL, ponga el termmetro dentro del vaso y vaya aadiendo hielo picado hasta que la lectura del termmetro le indique 3 C. 2. Tome el tapn bihoradado y coloque en un hueco el termmetro y en el otro el agitador alambre de cobre, de forma que la punta del alambre quede hacia arriba. 3. En el tubo probeta coloque 10 mL delsolvente que le indique su docente (benceno, d1= 0.875 g/mL, Ciclohexano d1 = 0.779 g/mL, o cido Actico Glacial, d1= 1.049 g/mL) exactamente medidos con pipeta graduada, Y TAPE INMEDIATAMENTE EL TUBO PROBETA CON EL TAPN BIHORADADO, de forma que el tubo quede con el termmetro y el agitador de cobre dentro del solvente, pero asegrese de que el termmetro no toca el tubo por ninguna parte. Escriba la temperatura inicial del conjunto en la Tabla 1 en tiempo 0 y sin agitacin. Escriba en la Tabla 1 el volumen que realmente tom del solvente enV1. 4. Coloque todo el conjunto formado por el tubo con solvente, termmetro, tapn bihoradado y agitador de cobre sobre el vaso de precipitados con ayuda de la nuez, la pinza y un soporte universal (Ver Figura 1), pero no lo sumerja en la mezcla frigorfica. 5. En el momento, indicado por su docente, en el cual el tubo con el benceno se sumerja dentro del bao fro, debe empezarse a agitar el sistema de manera ininterrumpida, con el agitador de cobre, y al tiempo se activa el cronmetro, y cada 30 segundos, se lee la temperatura del sistema y se escribe en la Tabla 2, sin detener el tiempo ni dejar de agitar el sistema. De esta forma se llena en la Tabla 2 la columna referente al Solvente Puro Con Agitacin. 6. Cuando la temperatura se estabilice de forma que una misma temperatura se mantenga estable por ms de 3 minutos 6 lecturas seguidas, (se obtiene el punto de congelacin), se suspende la operacin y se procede a sacar el conjunto del bao fro y a descongelar el benceno. 7. Verifique que la temperatura del bao fro es de 3 , quitando agua y agregando hielo. 8. Realice elmismo procedimiento anterior, pasos 5 a 7, pero sin agitacin, para llenar en la Tabla 2 la columna referente al Solvente Puro Sin Agitacin. 9. Deje descongelar el solvente, agregue al tubo 0.5 g del soluto no voltil (Naftaleno cido Benzoico) si us benceno o cido actico como solvente, pero 0.2 g de Naftaleno si us Ciclohexano como solvente, exactamente pesados, y agite hasta disolucin total del soluto. Realice los pasos 4 hasta 6 con agitacin para llenar en la Tabla 2 la columna referente Solucin con Agitacin. 10. Complete la Tabla 3, calculando los valores que ella pide como la misma lo indica.

Figura 1 Montaje para determinacin de punto de congelacin

Tabla 2 Determinacin del punto de congelacin del solvente y de la solucin

Tabla 3 Determinacin de la masa molar experimental del soluto

5 CLCULOS Y RESULTADOS: RESULTADOS En este orden, presente en su informe sus

Clculos: Escriba todos los clculos que le permitieron llenar las Tablas anteriores. Tablas: Coloque las tablas anteriores ya llenas con sus resultados. Figuras: Para su informe, debe realizar y anexar las grficas de Tiempo de congelacin vs. Temperatura de

congelacin para los tres casos y dibuje rectngulos alrededor de las partes de sus graficas en las que se resalte el proceso de sobre enfriamiento. No olvide hacer todo esto siguiendo las recomendaciones de su docente. DISCUSIN DE RESULTADOS Para realizar su discusin, use sus resultados calculados, tabulados o graficados, para responder las siguientes preguntas, de la manera ms breve pero detallada posible (En su informe, coloquelas siguientes preguntas y sus respuestas): 1. Cul es el efecto de agitar el solvente puro en el proceso de obtener el punto de Congelacin del solvente? 7. Qu es el sobre enfriamiento de un solvente? 8. En sus experimentos, obtiene sobre enfriamiento del solvente? Por qu s, o por qu no? 9. Qu tienen en comn el punto de fusin y el punto de congelacin de una sustancia? 10. Cul es la diferencia entre el punto de fusin y el punto de congelacin de una sustancia? 11. Cul es la masa molecular experimental del soluto? Justifique su respuesta con sus clculos. 12. Cul es el porcentaje de error? Justifique su respuesta con sus clculos. CONCLUSIONES Como son cuatros los objetivos de la prctica, debern ser cuatro las conclusiones que presente en su informe. 7

ANEXOS:

CUESTIONARIO En su informe, coloque cada una de las siguientes Ejercicios y sus respuestas: 1. A 25.0 , una solucin de un soluto no electrolito no voltil muestra una presin de vapor del solvente sobre la solucin de 23.2 torr. La presin de vapor del solvente puro es 23.8 torr a la misma temperatura. Si la solucin se realiz disolviendo 50.0 mL de soluto (d = 1.26 g/mL) en 500.0 mL de agua (d = 1.00 g/mL), calcular la masa molar del soluto. 2. La adrenalina, tambin llamada epinefrina cuando se obtiene de manera sinttica, es la hormona que provoca la produccin de molculas extra de glucosa cuando se est bajo estrs o emergencia. Una solucin de 0.64 g de adrenalina disuelta en36.0 g de CCl4(l) presenta una elevacin del punto de ebullicin del solvente de 0.49 C. (el valor de Kbpara el CCl4aparece en la Tabla 1). a. Calcule la masa molar de la adrenalina. b. La masa molar de la adrenalina que calcul en el punto anterior coincide con la que se obtiene a partir de la siguiente frmula estructural? Calcule el porcentaje de error. tomos de color negro: Carbonos

tomos de color blanco: Hidrgenos

3. Cuando 0.55 g de cido benzoico puro, C6H5COOH, se disuelven en32.0 g de Benceno (C6H6), lasolucinse congela a5.14 .Si el punto de congelacin del solvente puro es 5.5 C, a. Calcule la masa molar del cido benzoico. b. Use la siguiente estructura para explicar la diferencia entre elvalor antes calculadoy el valor real de la masa molar del cido benzoico, que como se puede notar en la estructura, es de 122 g/mol. 4. Una solucin de 0.150 g una protena llamada lisozima, disuelta en 210 mL de solucin, presenta una presin

osmtica de 0.953 torr a 25.0 C. Calcule la masa molar de la lisozima. 7 REFERENCIAS: LITERATURA RECOMENDADA [1] Brown, T. L.; LeMay, Jr., H. E.; Bursten, B. E.; Murphy, C. J.: Qumica: La ciencia central. Pearson Educacin, 11a Edicin (2009), Mxico DF. Captulo 13. [2] http://ecolosfera.com/energia-osmotica-primeros-intentos-noruega/ [3] http://www.chem.queensu.ca/people/faculty/mombourquette/firstyrchem/colligative/ [4] http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch15/colligative.php [5] http://www.chemistryexplained.com/Ce-Co/Colligative-Properties.html [6] http://fagalab.com/Hojas%20de%20Seguridad/ACIDO%20ACETICO%20GLACIAL.pdf [7] http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/qui/tcriosebu.pdf

Elabor Revis Autoriz

Cargo Docentes Director Departamento de Qumica

Directora de la Facultad de Ciencias y Humanidades

Nombre Melba Fernndez, Julio Clavijo Julia Amanda tovar Barrios.

Jorge Castaeda Lizarazo Amelia Salas Torrado

UNIVERSIDAD DE AMRICA FACULTAD DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

GUA DE PRCTICAS DE LABORATORIO QUMICA II

PROGRAMA: INGENIERA QUMICA, INGENIERA DE PETRLEOS

DEPARTAMENTO: QUMICA

NOMBRE ASIGNATURA: QUMICA II EXPERIMENTAL

CODIGO: 0318

PRCTICA No. 4

NOMBRE DE LA PRCTICA: CINTICA QUMICA: EFECTO DE LA CONCENTRACIN Y DE LA TEMPERATURA SOBRE LA VELOCUDAD DE REACCIN

1 INTRODUCCIN Y MARCO TERICO: Antes de la practica Se estudiar la reaccin redox entre el anin yodato

(ac) y el anin sulfito cido

(ac):

(ac) + 3

(ac) (ac) + 3 (ac) + 3 (ac) Ec. (1)

Verifique el balance de la ecuacin anterior e identifique los pares redox implicados en la reaccin (qu especie se reduce o se oxida). Presentar un preinforme teniendo en cuenta los siguientes parmetros : 1. Ley de velocidad 2. Velocidad promedio 3. Ordenes de reaccin 4. Constante de velocidad 5. Energia de activacin 6. Constante A Para estudiar experimentalmente la cintica de la reaccin

(ac) + (ac) se requiere algn mtodo

que permita seguir cuantitativamente los cambios de concentracin de las especies reactivas. En este trabajo prctico se utilizar un indicador visual basado en una reaccin reloj que pondr en evidencia el momento en el que la reaccin principal de inters entre

(ac) y (ac) se ha completado.

La reaccin reloj La reaccin reloj que tiene lugar en el sistema es:

(ac) + 3 (ac) + 6 (ac) 2 I2 (ac) + 3 H2O (ac) Ec. (2)

Verifique el balance de la ecuacin anterior. Como lo indica la ecuacin 2 el iodato es capaz de oxidar al ioduro que se forma en la reaccin principal (1) para formar iodo molecular. (Durante la experiencia se trabaja con un exceso de iodato). La reaccin reloj (2) es una reaccin mucho ms rpida que (1), por varios rdenes de magnitud, y se puede considerar prcticamente instantnea. Sin embargo, para que la reaccin reloj (2) tenga lugar, la concentracin de ioduro debe ser mucho mayor que la concentracin de bisulfito, ya que el iodato seguir reaccionando con el bisulfito mientras ste se encuentre presente en el medio. Por lo tanto, slo cuando la concentracin de bisulfito est prcticamente agotada, tendr lugar la reaccin reloj, generando iodo molecular que rpidamente formar un complejo color azul intenso con el almidn, poniendo de manifiesto que la reaccin (1) ya ha terminado. En esta prctica se realizarn dos partes. En la primera parte, se realizarn reacciones entre diferentes concentraciones conocidas de yodato y sulfito cido (Tabla 1) en solucin acuosa. Apenas est a punto de terminar la reaccin (1), ocurrir la reaccin (2) la reaccin reloj-, se formar el iodo molecular y aparecer luego el complejo yodo-almidn de color azul profundo, lo cual permitir establecer el final dela reaccin (1). El tiempo t obtenido para llegar al final de la reaccin (1) en cada reaccin realizada ser inversamente proporcional a la velocidad de la reaccin:

= [ ][

] = [

]

1

3

[ ]

Entonces, con los tiempos y las concentraciones de la primera parte, se establecern los rdenes de reaccin m y n y tambin el valor de la constante , con lo cual se obtendr la ley de velocidad de la reaccin. Esta ley de velocidad se usar en la segunda parte para encontrar diferentes valores de la constante cintica a tres temperaturas distintas, y as obtener la energa de activacin para la reaccin estudiada. En la segunda parte se estudiar el efecto de la temperatura sobre la velocidad de la reaccin. En general, el aumento de la temperatura incrementa la velocidad de reaccin. Se repetir la reaccin antes realizada, esta vez con concentraciones constantes (Tabla 2) pero a tres temperaturas distintas (ambiente, 30 y 40 ), y con los tiempos de reaccin obtenidos, se realizar una grfica de Arrhenius (ln vs. 1/T). As, al graficar se obtendr una recta cuya pendiente es /R y cuyo intercepto es ln A:

ln = /RT + ln A Ec. (2) Finalmente, de la pendiente de la grfica experimentalmente hallada se obtendr el valor de , en J/mol.

2 OBJETIVO(S): 1. Entender cmo la variacin de la concentracin y de la temperatura afectan la velocidad de una reaccin. 2. Determinar la Ley de Velocidad completa y la Energa de activacin experimental para la reaccin estudiada. 3. Discutir sobre las diferentes razones que afectan los resultados experimentales del estudio cintico realizado.

3 EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y/O MATERIALES: Materiales y equipos 1 Vaso de precipitados de 100 mL 6 Tubos de ensayo Gradilla

Reactivos Solucin acuosa almidonada 0.010 M de Sulfito cido de sodio Agua destilada Almidn soluble Solucin acuosa 0.020 M de Iodato de potasio

Instrumentos Termmetro Balanza 2 Baos termostatados

4 MTODOS Y PROCEDIMIENTOS: Preparacin de la solucin acuosa almidonada 0.010 M de Se calientan 150 mL de agua destilada y mientras hierve, se mezcla 1 g de almidn soluble en 10 mL de agua destilada. Cuando los 150 mL de agua destilada hiervan, se le agrega la mezcla de almidn y se mantiene la ebullicin por 5 minutos, y se deja enfriar. Se mantiene la ebullicin unos 4-5 min y se deja enfriar. Se agregan los gramos de bisulfito correspondientes (0.26 g) para obtener 250 mL de solucin 0,01 M -tambin se pueden usar 0.5 mL de solucin comercial de al 40% (5 M)- y se aade agua destilada hasta obtener los 250 mL de volumen final. Preparacin de la solucin acuosa 0.020 M de Se disuelven 1.605 g de agregando sobre ellos agua destilada hasta 250 mL de volumen final. Estudio cintico de la reaccin

(ac) + (ac) mediante El reloj de Yodo:

Parte 1: Influencia de la concentracin sobre la velocidad de reaccin Se llevarn a cabo una serie de experimentos a temperatura ambiente en los que se determinar el tiempo de reaccin necesario para consumir completamente el anin bisulfito partiendo de distintas concentraciones iniciales de los reactivos (ac) y (ac). Los distintos sistemas se prepararn mezclando agua destilada, (ac) y (ac) almidonado de acuerdo a la siguiente tabla:

Tabla 1 Sistemas a realizar para el efecto de la concentracin sobre la velocidad

Tubo mL mL 0.020 M mL 0.010 M 1 1.0 2.0 2.0

2 2.0 2.0 1.0 3 2.0 1.0 2.0

NOTA: Como el se usar en exceso, la velocidad de reaccin se calcular como el tiempo necesario para que todo el se consuma segn la reaccin (1). Procedimiento para el Tubo 1: 1) Se colocan en el Tubo 1 las cantidades primero de y luego de destilada que indica la Tabla 1, mediante pipeta graduada de 5 mL. 2) Se toma el volumen de que indica la Tabla 1, mediante pipeta graduada de 5 mL, pero no se agrega hasta que el profesor se lo indique. 3) Se prepara el cronmetro. 4) Se empieza a agregar el al Tubo 1, evitando prdidas, y se pone en marcha el cronmetro cuando se ha descargado aproximadamente la mitad del contenido del tubo; cuando se haya terminado de agregar el , se agita fuertemente el tubo y se deja reaccionar en la gradilla, observando atentamente. 5) Se detiene el cronmetro cuando el contenido del tubo se vuelve azul. Se anota el tiempo de reaccin transcurrido en la Tabla 3 (Abajo). OJO: Si el color azul no aparece en todo el tubo, significa que no se agit adecuadamente. Se sigue el mismo procedimiento para los Tubos 2 y 3 respetando los volmenes indicados en la Tabla 1, y se llena la Tabla 3 con los tiempos y las concentraciones que se obtengan para cada tubo. Parte 1: Influencia de la temperatura sobre la velocidad de reaccin Se llevarn a cabo tres experimentos a temperaturas distintas en los que se determinar el tiempo de reaccin necesario para consumir completamente el anin bisulfito partiendo iguales concentraciones iniciales de los reactivos (ac) y (ac) para los tres experimentos. Los distintos sistemas se prepararn mezclando agua destilada, (ac) y (ac) almidonado de acuerdo a la siguiente tabla:

Tabla 2 Sistemas a realizar para el efecto de la temperatura sobre la velocidad Tubo T ( ) mL mL 0.020 M mL 0.010 M

4 Ambiente 2.0 2.0 1.0 5 30 2.0 2.0 1.0 6 40 2.0 2.0 1.0

Procedimiento para el Tubo 4: 1) Se colocan en el Tubo 4, en la gradilla, las cantidades primero de y luego de destilada que indica la

Tabla 2, mediante pipeta graduada de 5 mL.

2) Siguiendo la Tabla 2, se preparan las mezclas en los tubos 5 y 6 con y agua pero sin agregar almidonado, y se ubica el tubo 5 en el termostato de 30 y el tubo 6 en el termostato de 40 .

3) Se toma el volumen de que indica la Tabla 2 para el tubo 4, mediante pipeta graduada de 5 mL, pero

no se agrega hasta que el profesor se lo indique. 4) Se prepara el cronmetro. 5) Se empieza a agregar el al Tubo 4, evitando prdidas, y se pone en marcha el cronmetro cuando se

ha descargado aproximadamente la mitad del contenido del tubo; cuando se haya terminado de agregar el , se agita fuertemente el tubo y se deja reaccionar en la gradilla, observando atentamente.

6) Se detiene el cronmetro cuando el contenido del tubo se vuelve azul. Se anota el tiempo de reaccin

transcurrido en la Tabla 4 (Abajo). OJO: Si el color azul no aparece en todo el tubo, significa que no se agit

adecuadamente. Se sigue el mismo procedimiento desde 3) hasta 6) para los Tubos 5 y 6 respetando los volmenes indicados en

la Tabla 2, y se llena la Tabla 4 con los tiempos y las concentraciones que se obtengan para cada tubo.

5 CLCULOS Y RESULTADOS: Calcule las velocidades de reaccin con los resultados de la Parte 1 y escrbalas en la Tabla 3:

Tabla 3 Parte 1: Efecto de la concentracin sobre la velocidad de reaccin

Tubo [ ] [ ] Tiempo (s)

calculado (M/s)

1

3

[ ]

calculada

= ([ ][ ]

)

1

2

3

promedio (con unidades):

Ley de velocidad experimental:

Ahora se pueden calcular los rdenes de reaccin para poder hallar la ley de velocidad de la reaccin estudiada. La ley de velocidad esperada es

= [ ][

] Ec. (4)

El valor de se calcula as, con los resultados de la Tabla 3:

= ( )

([ ] 1 [ ] 3 )

El valor de se calcula as:

= ( )

([ ] 1 [ ] 2 )

Y luego se calcula el valor de usando cada fila de la Tabla 3: = ([ ]

[ ] )

Se hace un promedio de las constantes y se reporta el valor de promedio en la Tabla 3, sin olvidar las unidades de la constante. Finalmente, complete la Tabla 3 escribiendo la ley de velocidad experimental -es decir, la misma Ec. (4) pero con los valores de m, n y k promedio ya obtenidos, todo con mnimo dos cifras significativas. Ahora se trata de obtener la para la reaccin. Primero complete la Tabla 4 con los datos obtenidos para los experimentos de la Tabla 2, calculando las velocidades de reaccin para cada tubo de la misma manera que lo hizo para la Parte 1:

Tabla 4 Parte 2: Efecto de la temperatura sobre la velocidad de reaccin

Tubo T ( ) [ ] [ ] Tiempo, calculado (M/s)

1

3

[ ]

4 Ambiente 0.008 0.002

5 30 0.008 0.002

6 40 0.008 0.002

Ahora use los resultados de la Tabla 4 para elaborar la grfica de Arrhenius (ln = /RT + ln A). Calcule la constante para los tubos 4 a 6, luego calcule 1/T y para cada uno, haga en Excel la grfica de vs. 1/T y obtenga para su grfica una ecuacin de ajuste lineal de la forma = + , y as calcule la Experimental, para completar la Tabla 5:

Tabla 5 Experimental

Tubo calculada

= ([ ][ ]

)

1/T ( ) ( ) Experimental (J/mol) =

4 5

6 Finalmente, coloque a continuacin la grfica obtenida, con el ajuste lineal, en el siguiente cuadro, con sus ejes correctamente titulados:

Figura 1 Experimental

Usando todos estos resultados, responder las preguntas que aparecen en la Hoja de Resultados en la seccin

Discusin de resultados, con base en las diferentes fuentes de error que afectan los resultados de esta prctica.

6 ANEXOS: 1. Cules son las principales fuentes de error en esta prctica? 2. Se espera que la velocidad de la reaccin, a temperatura constante, aumente al aumentar la concentracin de los reactivos. Explique por qu si, o por qu no, esto se nota en sus resultados.

3. Se espera que la velocidad de la reaccin, a concentraciones constantes, aumente al aumentar la temperatura. Explique por qu si, o por qu no, esto se nota en sus resultados.

4. Dadas las diversas fuentes de error de esta prctica, Por qu el valor de que obtienen es tan grande o tan pequeo?

5. Tras haber realizado esta prctica, Qu aprende acerca de los factores que afectan la velocidad de una reaccin?

7 REFERENCIAS: [1] Universidad de Oviedo, Experimentacin en Qumica, Prctica 9. http://www.utim.edu.mx/~navarrof/Docencia/FQaplicada/UT2/Material1.pdf (Consultado por ltima vez 9 de abril de 2011).

[2] Brown, T. L.;LeMay, Jr., H. E.; Bursten, B. E.;Murphy, C. J.: Qumica: La ciencia central. Pearson Educacin, 11a Edicin (2009), Mxico DF. Captulo 14. [3] Harvey, D.: Modern Analytical Chemistry, International edition, McGraw Hill, USA (2000) 332.

UNIVERSIDAD DE AMRICA FACULTAD DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

GUA DE PRCTICAS DE LABORATORIO QUMICA II

PROGRAMA:INGENIERA QUMICA, INGENIERA DE PETRLEOS.

DEPARTAMENTO: QUIMICA

NOMBRE ASIGNATURA: Quimica Experimental II CODIGO: 0318

PRCTICA No. 5

NOMBRE DE LA PRCTICA: EQUILIBRIO QUIMICO: ESTUDIO BSICO DEL PRINCIPIO DE LE CHTELIER

1 INTRODUCCIN Y MARCO TERICO: Antes de empezar esta prctica, cada grupo debe buscar los siguientes temas, estudiarlos completamente, y presentar un preinforme (esto slo si su docente lo requiere): MARCO TERICO 1. Equilibrio qumico Concepto de equilibrio qumico Relacin entre cintica qumica y equilibrio qumico 2. Informacin que proporciona la constante de equilibrio 3. Factores que afectan el equilibrio qumico: Principio de Le Chtelier 4. Equilibrios a estudiar en esta prctica En la primera parte de esta prctica se estudia el efecto de dos sustancias, primero una sal cida y luego una bsica, sobre el equilibrio del agua:

(1)

http://s-college.cengage.com/nextbook/vining/vining_owlbook_prototype/ebook/images/book_content/16-

17.jpg

Este proceso se conoce como la autodisociacin del agua. Ninguna molcula individual permanece ionizada mucho tiempo; las reacciones son sumamente rpidas en ambos sentidos. A temperatura ambiente slo alrededor de dos de cada 109 molculas estn ionizadas en un momento dado. As pues, el agua pura se compone casi en su totalidad de molculas de agua enteras (no disociadas), y es muy mala conductora de la electricidad. Dado que la autodisociacin del agua es un proceso de equilibrio, se puede escribir de ella la siguiente expresin de constante de equilibrio:

= [ ][ ]

Puesto que esta expresin de constante de equilibrio se refiere especficamente a la autodisociacin del agua, esta ltima constante se denomina y se conoce como la constante del producto inico del agua. A 25 C, es igual a 1.0 x 10-14. As pues,

= [ ][ ] = 1.0 10 25

Lo importante de es que este valor se mantiene constante para el agua pura y para soluciones acuosas, siempre que no cambie la temperatura. Usualmente, la concentracin molar de

(ac) en una disolucin acuosa es por lo comn muy pequea. En consecuencia, y por comodidad, [

] se expresa habitualmente en trminos del pH, que es el logaritmo decimal negativo de [

]:

= [ ]

Una sustancia que se le aada al agua suele hacer que la concentracin de

aumente o disminuya. Una solucin acuosa que tenga gran cantidad de iones

se denomina como cida, y una que tenga gran cantidad

de iones se denomina como bsica. En todo caso, si la cantidad de aumenta, la de iones debe

disminuir para mantener el valor de , y viceversa. En esta prctica, como primera parte, se aadirn dos sustancias al agua: una sal cida y una sal bsica. Se llaman as porque producen hidrlisis del agua, que consiste en que las molculas de agua se rompen formando iones al reaccionar con la sal agregada. En el caso de una sal cida, el agua reacciona con el catin de la sal y se rompe para dar iones hidronio, lo que aumenta la concentracin de ellos en la solucin, y se obtiene un pH cido, que es lo que ocurre, por ejemplo, al aadir Cloruro de amonio NH4Cl al agua:

() + () () +

() En el caso de una sal bsica, el agua reacciona con el anin de la sal y se rompe para dar iones hidroxilo, lo que aumenta la concentracin de ellos en la solucin, y se obtiene un pH bsico, que es lo que sucede, por ejemplo, al aadir acetato de sodio al agua:

() + () () +

()

Entonces, se agregar agua a dos tubos de ensayo, y luego se aadir una sal cida slida al primer tubo y una sal bsica slida al segundo. Luego, al ensayar con papel indicador universal la solucin de agua y una sal cida, se obtendr un pH cido, y el papel dar un color rojo caracterstico. Al ensayar con el papel indicador universal la solucin de agua y una sal bsica, se obtendr un pH bsico, y el papel se tornar de un color azul. Estos comportamientos se ejemplifican en las figuras 3 y 4.

Figura 3 Papel indicador universal ensayando

una solucin cida. http://images.fineartamerica.com/images-medium-large/indicator-paper-in-acid-andrew-lambert-photography.jpg

Figura 4 Papel indicador universal ensayando una solucin bsica.

http://www.visualphotos.com/photo/1x6038023/universal_indicator_paper_in_alkaline_solution_a500373.jpg

Como segunda parte, el segundo equilibrio a estudiar es el equilibrio del complejo coloreado ( )3():

() + () [( )#] () + 4 (2)

El complejo [( )3] () presenta un color rojo intenso, a diferencia de los reactivos, el uno incoloro y el otro amarillo, como se ve en la figura 5.

a) Inicialmente, el () es incoloro y el FeCl3(ac) es de color amarillo, semejante a esta imagen

b) Al agregar el () al agua, la solucin segur siendo incolora, semejante a

esta imagen

b) Al agregar el FeCl3(ac), se formar el complejo, y la

solucin ser de color rojizo oscuro, semejante a esta

imagen

() + () [( )3] () + 4

Figura 5 Formacin del complejo coloreado[( )3] . Tomado de a) y b) http://duch.sd57.bc.ca/~rmcleod/Chemists_Corner/Ch12_-_T1_-_Iron_-

_1_files/IMG_0193.jpg c) http://cdn.c.photoshelter.com/img-get/I0000S5JMdDfyR84/s/860/860/Fphoto-64820908C-6RM.jpg

Luego de formar el complejo coloreado, se dividir la solucin formada en tres tubos. Al primero se le aadir ms FeCl3(ac), al segundo se le agregar ms (), y al tercero se le aadir (), para observar cmo el equilibrio de formacin del complejo coloreado ecuacin (2)- responder a cada sustancia agregada, en cada caso. Por ltimo, el tercer equilibrio a estudiar en esta prctica es la formacin del Mg(OH)2(s), slido blanco, a partir de MgCl2(ac) y NH4OH(ac), soluciones ambas incoloras:

() + () ( ) () (3) Figura 5 Formacin del ( ) ().

http://www.visualphotos.com/photo/1x6038042/magnesium_hydroxide_precipitate_a500405.jpg Luego de formar precipitado, se le aadir (), para observar cmo el equilibrio de formacin del hidrxido de magnesio ecuacin (3)- responder en ese caso.

2 OBJETIVO(S):

1. Entender, mediante el principio de Le Chtelier, cmo el equilibrio del agua se altera a causa de la adicin de una sal bsica y a causa de la adicin de una sal cida.

2. Entender cmo el principio de Le Chtelier permite explicar los desplazamientos que sufre el equilibrio del complejo coloreado [( )5 ]

(ac) a causa de la adicin de algn reactivo o producto. 3. Entender cmo el principio de Le Chtelier permite explicar los desplazamientos que sufre el equilibrio de formacin del ( ) (s) a causa de la adicin de cloruro de amonio.

3 EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y/O MATERIALES: MATERIALES Y REACTIVOS 6 tubos de ensayo 1 agitador papel tornasol 1 pipeta 1 gotero 2 vasos de precipitados Cristales de Cloruro de amonio de la ms alta pureza

agua destilada cido ntrico concentrado solucin de cloruro frrico solucin de tiocianato de amonio cristales de cloruro de amonio solucin de cloruro de magnesio solucin de hidrxido de amonio

4 MTODOS Y PROCEDIMIENTOS: PROCEDIMIENTO Parte 1 1) Coloque 2 mL de agua destilada en un tubo de ensayo, y adicione cristales de cloruro de amonio slido. Agite hasta que los cristales se hayan disuelto lo mejor posible.

2) Ensaye la solucin con papel indicador universal. Escriba el color que observa en el papel, y usando la escala de color-pH que tiene el papel indicador universal, estime el pH de la solucin.

3) Repita lo anterior, pero agregando al agua acetato de sodio slido. 4) De nuevo, ensaye la solucin con papel indicador universal, y comparando el color que observe en el papel con la escala de color-pH, estime de nuevo el pH de la solucin.

Parte 2 1) Prepare soluciones diluidas de cloruro frrico y tiocianato de amonio. (Si ya estn preparadas, omita este paso). 2) Coloque en un vaso de precipitados 20 mL de agua y aada 1 sola gota de cada una de las soluciones. Qu sustancia causa el color que aparece? Escriba su respuesta en su cuaderno de laboratorio.

3) Reparta la solucin anterior en 4 tubos de ensayo, lo ms uniformemente posible. Marque los tubos como 1, 2, 3, y R (Referencia). Al tubo 1 aada una gota de solucin de cloruro frrico, y compare el color que adquiere este tubo con respecto al de Referencia (Se intensific el color o se aclar?). Al tubo 2 agrguele una gota de la solucin de tiocianato de amonio, y compare el color que adquiere este tubo con respecto al de Referencia. Ahora, agregue al tubo 3 una muy pequea cantidad, con la esptula, de cloruro de amonio slido. Compare el color que adquiere este tubo con respecto al de Referencia. Escriba muy detalladamente todas sus observaciones tras cada adicin.

Parte 3 1) Prepare una solucin diluida de cloruro de magnesio y coloque 2 mL de ella en un tubo de ensayo, y en la vitrina de

extraccin, aada gota a gota solucin de amonaco diluido, hasta que observe claramente el precipitado blanco de hidrxido de magnesio.

2) Agregue poco a poco cristales de cloruro de amonio, hasta que se disuelva el precipitado. Escriba muy detalladamente todas sus observaciones.

5 CLCULOS Y RESULTADOS: RESULTADOS Y DISCUSIN Utilice sus observaciones, tras terminar las cuatro partes de la prctica, para responder las siguientes preguntas: 1) Escriba las reacciones balanceadas de cada uno de los equilibrios estudiados - ecuaciones (2) y (3).

2) Escriba la expresin de , para las reacciones balanceadas del punto anterior. Las preguntas a continuacin se responden aplicando el Principio de Le Chtelier: Parte 1 3) Cmo se afecta el equilibrio del agua por la adicin de una sal cida? 4) Cmo se afecta el equilibrio del agua por la adicin de una sal bsica? Parte 2 5) Por qu al agregar FeCl3(ac) o NH4SCN(ac) se intensifica el color con respecto a la mezcla inicial? 6) A qu se puede atribuir que el color no se intensifica de la misma manera al agregar FeCl3(ac) que al agregar NH4SCN(ac)?

7) Por qu al agregar NH4Cl(s) el color de la solucin tiene a desaparecer?

Parte 3 8) Por qu al agregar cristales de NH4Cl(s) el Mg(OH)2(s) tiende a desaparecer? 9) Sera posible hacer desaparecer el precipitado de Mg(OH)2(s) completamente? Por qu s o por qu no? 10) Qu aprenden de esta prctica acerca del Principio de Chtelier? 6 ANEXOS: CONCLUSIONES Finalmente, deben escribir sus conclusiones su informe, con frases concretas respecto a los objetivos.

INFORME

Realice su informe siguiendo las indicaciones de su docente. Entregue su informe impreso y a tiempo.

7 REFERENCIAS: LITERATURA RECOMENDADA [1] Brown, T. L.; LeMay, Jr., H. E.; Bursten, B. E.; Murphy, C. J.: Qumica: La ciencia central. Pearson Educacin, 11a Edicin (2009), Mxico DF. Captulo 15. [2] Brown, T. L.; LeMay, Jr., H. E.; Bursten, B. E.; Burdge, J. R.: Qumica: La ciencia central. Pearson Educacin, 9a Edicin (2004), Mxico DF. Captulos 15 a 17. [3] Harvey, D.: Modern Analytical Chemistry, International edition, McGraw Hill, USA (2000). p. 332. [4] http://s-college.cengage.com/nextbook/vining/vining_owlbook_prototype/ebook/images/book_content/16-17.jpg

Elabor Revis Autoriz

Cargo Docentes Director Departamento de Qumica

Directora de la Facultad de Ciencias y Humanidades

Nombre Melba Fernndez, Julio Clavijo Julia Amanda Tovar Barrios.

Jorge Castaeda Lizarazo Amelia Salas Torrado

UNIVERSIDAD DE AMRICA FACULTAD DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

GUA DE PRCTICAS DE LABORATORIO QUMICA II

PROGRAMA: INGENIERA QUMICA, INGENIERA DE PETRLEOS

DEPARTAMENTO: QUMICA

NOMBRE ASIGNATURA: QUMICA II EXPERIMENTAL

CODIGO: 0318

PRCTICA No. 6

NOMBRE DE LA PRCTICA: SOLUCIONES REGULADORAS

1 INTRODUCCIN Y MARCO TERICO: Las soluciones amortiguadoras son soluciones de cidos dbiles, HA, o bases dbiles, con alguna de sus sales

NaA que tengan un in comn con dichos electrolitos dbiles. As, la mezcla poseer la propiedad de mantener el

pH de las soluciones ms o menos constantes a pesar de adiciones de cantidades pequeas de cidos o bases

fuertes. El equilibrio involucrado es el del cido o la base dbil, en donde la concentracin del anin o catin

comn A, proviene casi exclusivamente de la sal, NaA.

Como las concentraciones de y se desconocen, se requieren cinco ecuaciones para

encontrar dichos valores y as conocer la composicin y las caractersticas de una solucin donde estn

presentes al mismo tiempo los dos integrantes de un par conjugado cido-base. Para ello, se acude a la constante

de acidez del electrolito debl y ala constande de autoionizacin del agua:

Las otras tres ceucaiones necesarias son la conservacin de la masa y de la carga; como la concentracin incial

de Ha y de NaA ( y , respectivamente ) deben estar presentes al llegar al equilibrio, y tambin la mezcla

debe tener electroneutralidad,

Entonces,

y

Si se expresa el pH de la solucin, se obtiene

Pero si las concentraciones y son ms grandes que [ ] y [ ], entonces se obtiene la Ecuacin de

Henderson-Hasselbalch:

Esta ecuacin provee una forma simple de calcular el pH de una solucin reguladora y tambin el cambio de pH

al agregar un cido o una base fuerte a la solucin reguladora.

Cada vez que se adiciona cierto numero de moles de cido fuerte se observa un aumento de la [ ] y el

equilibrio se rompe momentneamente. El sistema trata de restablecer el equilibrio, tratando de disminuir la

[ ] aumentada, para lo cual se desplaza en el sentido inverso, aumentando la cantidad de cido HA y

disminuyendo los iones de , manteniendo el pH ms o menos constante.

Si estas mismas moles de cido fuerte se agregan al agua el pH cambiaria bruscamente.

Las disoluciones amortiguadoras o reguladora son muy importantes en los sistemas qumicos y biolgicos. El pH

en el cuerpo humano varia mucho de un fluido a otro; por ejemplo, el pH de la sangre es alrededor de 7.4, en

tanto que el jugo gstrico humano es alrededor de 1.5. En la mayor parte de los casos, estos valores de pH que

son crticos para el funcionamiento adecuado de las enzimas y del balance de la presin osmtica, se mantienen

gracias a las disoluciones.

Una disolucin amortiguadora debe contener una concentracin relativamente grande de cido para reaccionar

con lo iones que se aadan; Y tambin debe contener una concentracin semejante de base para que

reaccione con la cantidad de iones que se aadan. Adems, los componentes cidos y bsicos del

amortiguador no deben consumirse el uno al otro en una reaccin de neutralizacin. Estos requerimientos se

satisfacen con un par cido-base conjugado, por ejemplo, un cido dbil y su base conjugada (suministrada por

una sal) o una base dbil y su cido conjugado (suministrada por una sal).

2 OBJETIVO(S): 1. Determinar experimentalmente la respuesta de una solucin reguladora a la adicin de pequeas cantidades de cido o base.

2. Comparar la respuesta de una solucin reguladora ante la adicin de pequeas cantidades de cido o base con la respuesta de una solucin no regulada.

3. Evaluar el efecto de dilucin en la capacidad reguladora de una solucin reguladora.

3 EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y/O MATERIALES: 4 vasos de precipitados de 100 mL Probeta de 50 mL Soporte de hierro universal Bureta de 25 mL Embudo de vidrio Pinza para bureta Papel indicador de pH (segn disponibilidad) Solucin reguladora de cido actico y acetato de sodio ambos 0.05 M Solucin de HCl 0.1 M Solucin de NaOH 0.1 M Frasco lavador con agua destilada 2 tabletas de Alka-Seltzer (traer por pareja)

4 MTODOS Y PROCEDIMIENTOS: PARTE I.- Determinacin del efecto amortiguador de pH de una solucin regulada ante la adicin de una base

fuerte (NaOH): Lave la bureta y enjuguela con solucin acuosa 0.1 M de NaOH; llnela con esta misma solucin, prguela y enrsela. Tome tres vasos de precipitados, rotlelos como aparece en la tabla 1 y agregue lo siguiente: Vaso 1: 50 mL de agua destilada Vaso 2: 50 mL de solucin tampn (tampn A); Mida 25 mL de solucin de cido actico CH3COOH 0.1M y 25 mL de solucin de acetato de sodio CH3COONa 0.1 M Vaso 3: 50 mL de agua destilada + 1 tableta de alka-seltzer (Regulador B) Utilizando papel indicador de pH, mida y registre el pH inicial de la solucin en el vaso #1. Con cuidado adicione desde la bureta 1.0 mL de NaOH 0.1 M y registre el pH; adicione de nuevo 1.0 mL de NaOH 0.1 M y registre el pH; repita adicin y registro de la misma forma hasta completar 5.0 mL de NaOH adicionados. Repita el procedimiento de la misma forma, con las soluciones de los vasos 2 y 3, siempre adicionando y registrando el pH. Complete en el reporte la tabla 1 y grafique (volumen de NaOH aadido (mL) vs pH), Grafique y los sistemas reguladores A y B que corresponden a los vasos 2 y 3. Discuta la capacidad reguladora de las diferentes soluciones ante la adicin de una base fuerte. Tabla N 1

VASO SUSTANCIAS Agregar NaOH 0.1 M

1 mls 2 mls 3 mls 4 mls 5 mls

1

50 mls H2O destilada

pH

2

25 mls CH3COOH 0.1M + 25 mls 0.1M CH3COONa 1 mls 2 mls 3 mls 4 mls 5 mls

pH

3

50 mls H2O destilada + 1 pastilla Alka-Seltzer 1 mls 2 mls 3 mls 4 mls 5 mls

pH

PARTE II.- Determinacin del efecto amortiguador de pH de una solucin reguladora ante la adicin de un cido fuerte (HCl): Lave la bureta y enjuguela con solucin acuosa 0.1 M de HCl; llnela con esta misma solucin, prguela y enrsela. Tome tres vasos de precipitados, rotlelos y agregue lo siguiente: Vaso 4: 50 mL de agua destilada Vaso 5: 50 mL de solucin tampn (Regulador A) Vaso 3: 50 mL de agua destilada + 1 tableta de alka-seltzer (Regulador B) Utilizando papel indicador de pH, mida y registre el pH inicial de la solucin en el vaso #4. Adicione desde la bureta 1.0 mL de HCl 0.1 M y registre el pH; adicione y registre de la misma forma 1.0 mL cada vez, hasta completar 5.0 mL de HCl adicionados. Repita el procedimiento con las soluciones de los vasos 5 y 6, siempre adicionando y registrando el pH. Complete la tabla de datos # 2 y elabore la grafica correspondiente (volumen de HCl aadido (mL) vs pH), de igual manera grafique los sistemas reguladores A y B. para los vasos 5 y 6. Discuta la capacidad reguladora de las diferentes soluciones cuando se adicina un cido fuerte. Tabla N2

VASO SUSTANCIAS Agregar HCl 0.1 M

1 mls 2 mls 3 mls 4 mls 5 mls pH

4 50 mls H2O destilada

pH

25 mls CH3COOH 0.1M + 25 mls 1mls 2mls 3mls 4mls 5mls

5 0.1M CH3COONa

pH

6

50 mls H2O destilada + 1 pastilla de alka-seltzer

1 mls 2mls 3 mls 4 mls 5 mls

pH

6 ANEXOS: Se deben responder las siguientes preguntas en su informe, usando argumentos cientficos 1. Por qu el agua destilada cambia tan fcilmente su pH por la adicin de cidos o bases fuertes? 2. En la parte I, Cual fue el volumen de NaOH en mL necesario para alterar apreciablemente el pH de la solucin reguladora en el vaso #2

3. En el vaso # 3 el alka-setzer muestra modificaciones de pH al adicionar NaOH explique su respuesta? 4. Cmo se forma una solucin reguladora? 5. En la parte II, Cul fue el volumen de HCl en mL necesario para alterar apreciablemente el pH del sistema regulador A, y cul fue la alteracin del pH obtenido ?

6. Cmo explica la resistencia del sistema regulador al cambio de pH por la adicin de un cido fuerte? 7. Qu pasara con la capacidad reguladora si el sistema regulador se diluyera al doble de volumen? 8. Expliqu por qu el sistema regulador B se resiste mucho ms que el A al cambio de pH por adicin de cidos o bases fuertes.

7 REFERENCIAS: [1] http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r55272.PDF [2] Analytical Chemistry 2.0 by David Harvey, pgina 249-250. http://acad.depauw.edu/harvey_web/eText%20Project/pdf%20file/Chapter6.pdf

Elabor Revis Autoriz

Cargo Docentes Director Departamento de Qumica Directora de la Facultad de Ciencias y Humanidades

Nombre Melba Fernndez, Julio Clavijo Julia Amanda Tovar Barrios.

Jorge Castaeda Lizarazo Amelia Salas Torrado

UNIVERSIDAD DE AMRICA FACULTAD DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

GUA DE PRCTICAS DE LABORATORIO QUMICA II

PROGRAMA: INGENIERA QUMICA, INGENIERA DE PETRLEOS.

DEPARTAMENTO: QUIMICA

NOMBRE ASIGNATURA: Quimica Experimental II

CODIGO: 0318

PRCTICA No. 7

NOMBRE DE LA PRCTICA: ESTUDIO BSICO SOBRE SOLUBILIDAD

1 INTRODUCCIN Y MARCO TERICO: Antes de empezar esta prctica, cada grupo debe buscar los siguientes temas, estudiarlos completamente, y presentar un preinforme (esto slo si su docente lo requiere): 1. Solubilidad de una sustancia 2. El proceso de solucin 3.Cambios de energa y formacin de disoluciones 4. Efecto de la temperatura sobre la solubilidad: Curvas de solubilidad RECORDAR: De los tres factores que afectan la solubilidad, el ms importante es la polaridad, luego la temperatura, y

solamente para gases disueltos en lquidos, la presin del gas sobre la solucin. Entre ms similar sea la polaridad del solvente y de los solutos, ms probable ser que se disuelvan en l. La cantidad de soluto que se disolver en una cantidad dada de solvente usualmente aumenta al aumentar la

temperatura porque la mayora de los solutos se disuelven mediante procesos endotrmicos - Cuando se explique el equilibrio qumico, y los factores que pueden afectarlo, se entender mejor esta idea!

Los valores exactos de la solubilidad de un slido en un lquido solamente se obtiene de manera precisa por experimentacin.

La solubilidad de un gas en agua siempre disminuye al aumentar la temperatura. En esta prctica, se realizarn cuatro mezclas de una sal inica soluble en agua, (), en diferentes concentraciones, en cuatro tubos de ensayo, variando la cantidad de soluto a cantidad de agua constante, para determinar experimentalmente las temperaturas de solubilidad y de cristalizacin de las diferentes mezclas. Para ello, se ubicarn los tubos en un bao termostatado, con el cual se ir aumentando progresivamente la temperatura de los tubos. Al principio, el slido no parece mezclarse con el agua, pero a medida que la temperatura va aumentando, y agitando constantemente el contenido del tubo, se logra que todo el slido se disuelva totalmente. Cuando ya todo el slido se ha disuelto en un tubo, se leer la temperatura del tubo, y se sigue agitando y calentado los dems tubos, hasta que todos los tubos presentan total solubilizacin del slido.

Temperatura ( )

Figura 1 Curva de solubilidad del () en agua en funcin de la temperatura.

Las lneas coloreadas fueron aadidas por el coautor de estas guas, con el fin de extrapolar las temperaturas de solubilidad esperadas para las mezclas de esta prctica. Adaptado de Shnel, O., and Novotny, P., Densities of Aqueous Solutions of Inorganic Substances, Elsevier, Amsterdam, 1985.

Como segunda parte, se dejar que los tubos se enfren al ambiente, hasta lograr que haya cristales en los tubos, similar a lo que se puede ver en la figura 2, leyendo la temperatura de cristalizacin de cada tubo a medida que van presentando cristalizacin. De esta forma, se tendrn datos de temperaturas de solubilidad y de cristalizacin de cada mezcla, para poder construir las curvas experimentales para el () en agua. Finalmente, se podrn comparar las temperaturas de solubilidad experimentalmente obtenidas con una curva de solubilidad del () en agua extractada de la literatura, como la que se muestra en la Figura 9 en la siguiente pgina.

Figura 2 Aspecto de una cristalizacin. Tomado de http://www.crscientific.com/newsletter11-uranophane-

oxalateppt.jpg 2 OBJETIVO(S): 1. Obtener experimentalmente una curva de solubilidad para el KNO3 en agua con respecto a la temperatura. 2. Obtener experimentalmente una curva de cristalizacin para el KNO3 en agua con respecto a la temperatura. 3. Entender cmo la temperatura afecta la solubilidad de una sal inica soluble en agua.

3 EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y/O MATERIALES:

1 Varilla de vidrio 1 Tapn de caucho 4 Tubos de ensayo 4 Bandas de caucho (Traerlas

los estudiantes)

1 Pinza para bureta 1 Pipeta graduada 1 Vaso de precipitados 1 Termmetro Soporte universal

1 Aro 1 Malla de asbesto Nitrato de potasio de la ms

alta pureza Agua destilada

4 MTODOS Y PROCEDIMIENTOS:

PROCEDIMIENTO

1. En un tapn de caucho inserte una varilla de vidrio, marque cuatro tubos de ensayo con losnmeros uno, dos, tres y cuatro respectivamente (Los tubos deben estar completamente limpios y secos). Sujete alrededor de la varilla (extremo opuesto al tapn) con dos bandas de caucho, los tubos de ensayo antes rotulados. (Ver figura 3)

Figura 3 Montaje para establecer la curva de solubilidad

2. Usando una balanza, pese aproximadamente 1.0 gramos de nitrato de potasio sobre un papel previamente tarado. Agregue con cuidado el reactivo de tal manera que todo su contenido quede en el fondo del tubo nmero uno. Repita la operacin anterior pesando 0.75, 0.5 y 0.25 gramos, y colquelos en los tubos 2, 3 y 4, respectivamente. 3. Mida lo ms cuidadosamente posible un mililitro de agua destilada con la pipeta graduada y adicinelo a cada tubo de ensayo. 4. Coloque 200 mililitros de agua en el vaso de precipitados, sumerja los tubos de ensayo hasta la mitad (Ver figura 3). Introduzca un termmetro en el vaso, caliente el agua y con la ayuda de un alambre de cobre agite las soluciones de los tubos hasta disolucin completa del nitrato de potasio. Durante el proceso registre tiempos y temperaturas de solubilizacin en cada uno de los tubos. Tener en cuenta que el calentamiento se realiza hasta la disolucin del contenido del ltimo de los tubos. 5. Suspenda el calentamiento y repita el procedimiento anterior pero por enfriamiento, registrando los tiempos y temperaturas de cristalizacin. 6. Trace las grficas de solubilizacin y de cristalizacin para la experiencia llevada a cabo, sea en Excel o en Origin o en el software que prefiera, sin olvidar demarcar bien los ejes de sus grficas y nombrarlas adecuadamente. Tabla 1 Resultados Peso de KNO3 (g)

Volumen de agua (mL)

Concentracin (g/mL)

Temperatura Solubilidad

( )

Tiempo (s)

Temperatura Cristalizacin

( )

Tiempo (s)

1.0 0.75 0.5 0.25

6 ANEXOS:

CLCULOS Y RESULTADOS:

RESULTADOS Y DISCUSIN Primero, coloque en su Hoja de Resultados la Tabla 1 debidamente llena con sus resultados. Luego, utilice sus resultados, junto con las figuras 1 y 2, para responder las siguientes preguntas: 1. Compare para cada tubo las temperaturas de solubilidad que usted obtuvo con unas de literatura use la figura 1. Por qu sus temperaturas de solubilidad son o no parecidas a lo reportado en la figura 1?

2. Se espera que la solubilidad del KNO3 aumente con la temperatura. Sus resultados muestran este comportamiento?

3. Estrictamente hablando, la temperatura de solubilidad que encuentre en cada tubo debera ser la misma temperatura de cristalizacin. Por qu esto se nota o no en sus resultados?

4. Es muy probable que el tubo que menos slido disuelto tena nunca le muestre cristalizacin posterior al calentamiento inicial. Por qu los otros tres tubos si muestran cristalizacin posterior al calentamiento inicial, y el tubo de menor concentrado de soluto, no?

5. La solubilidad del KNO3(s) es un proceso endotrmico o exotrmico? Argumente su respuesta. 6. Qu aprende en esta prctica acerca de los equilibrios y las curvas de solubilidad?

CONCLUSIONES Elabore sus conclusiones. CUESTIONARIO Consulte la literatura para responder las siguientes preguntas: 1. Cmo se puede predecir si un precipitado se formar cuando se mezclan dos disoluciones? 2. Compare mediante ejemplos los conceptos de solubilidad, solubilidad molar y producto de solubilidad. 3. Explique la diferencia entre la solubilidad y el producto de solubilidad de una sustancia ligeramente soluble en agua como el sulfato de bario. 4. La solubilidad molar del sulfato de plata es 0,015 M. Calclese el producto de solubilidad de la sal. 5. Describacinco aplicaciones de los equilibrios de solubilidad en la vida diaria, como en alimentos, objetos de uso comn o personal, o en aplicaciones cientficas o tecnolgicas. INFORME Realice su informesiguiendo las indicaciones de su docente. Entregue su informe impreso y a tiempo.

7 REFERENCIAS: LITERATURA RECOMENDADA [1] Brown, T. L.; LeMay, Jr., H. E.; Bursten, B. E.; Burdge, J.R.: Qumica: La ciencia central. Pearson Educacin, 9 Edicin (2004), Mxico DF. Captulos 4 y 13. [2] Brown, T. L.; LeMay, Jr., H. E.; Bursten, B. E.; Murphy, C. J.: Chemistry The Central Science. Pearson Educacin, 11thEdition (2009), Mxico DF. Captulo 4. [3] Harvey, D.: Modern Analytical Chemistry, International edition, McGraw Hill, USA (2000). 139, 156-158.

Elabor Revis Autoriz

Cargo Docentes Director Departamento de Qumica

Directora de la Facultad de Ciencias y Humanidades

Nombre Melba Fernndez, Julio Clavijo Julia Amanda Tovar Barrios.

Jorge Castaeda Lizarazo Amelia Salas Torrado