ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DEL LITORALDepartamento de Ciencias Qumicas y AmbientalesLaboratorio de Qumica General 1Informe de Laboratorio

Prctica: N 5

1. TEMA: Determinacin de la Solubilidad de los slidos.

2. MARCO TERICO

La materia cuenta con diversas propiedades, pero slo nos enfocaremos en la propiedad fsica; stas logran cambiar la materia sin alterar su composicin. Es por eso que en sta prctica tomaremos como definicin principal: la solubilidad.

La solubilidad es aquella cantidad mxima de una sustancia que a una temperatura dada, puede disolverse y as adquiriendo un volumen dado de lquido; vara con la presin y la temperatura. [1] Gran parte de las sustancias, la solubilidad aumenta al aumentar la temperatura del disolvente. En el caso de sustancias como los gases o sales orgnicas de calcio, la solubilidad en un lquido aumenta a medida que disminuye la temperatura. En general, la mayor solubilidad se da en disoluciones cuyas molculas tienen una estructura similar a las del disolvente.

Tambin se la emplea comnmente para referir la cantidad de soluto (aquella sustancia que se disuelve y que se presenta en menor cantidad, generalmente un slido), que a una temperatura determinada, puede ser diluida en un disolvente (aquella sustancia que se encuentra en mayor cantidad y que permite la dispersin de otra en su interior), creando de esta manera una disolucin saturada. [2]

Los factores que influyen a la solubilidad son:

La temperatura: Si la temperatura aumenta lo suficiente tambin aumentar la solubilidad, aunque no siempre se de esto. Un contraejemplo ser la solubilidad de los gases ya que suele disminuir al aumentar la temperatura de la solucin debido a que al poseer mayor energa cintica, las molculas del gas tienden a volatizarse.

La presin: sta no afecta mucho las solubilidades de slidos y lquidos, mientras que en los gases es distinto, debido a que si existe un aumento en la presin produce un aumento en la solubilidad de gases en lquidos.

La naturaleza del soluto y del solvente: Se dice que: lo semejante disuelve lo semejante; es decir que, entre sustancias la solubilidad es mayor. Las fuerzas intermoleculares son intensas siempre y cuando exista una semejanza en las propiedades elctricas de soluto y solvente, es por eso que propician la disolucin de una en otra.

Estado de subdivisin: En la disolucin de sustancias slidas en solventes lquidos, cuando ms finamente dividido se encuentre el slido, mayor superficie de contacto existir entre las molculas del soluto y el solvente. [3]

La unidad de medida de la solubilidad es: , % de soluto.

A continuacin se necesita conocer las otras definiciones relacionadas a la prctica:

La solucin saturada es aquella que tiene un equilibrio entre el solvente y el soluto a una temperatura dada y presin. Si se eleva la temperatura habr mayor capacidad del solvente de disolver el soluto. El slido en un solvente lquido, si se le aade ms soluto no lo disuelve y el exceso precipita y el proceso de disolucin tiene la misma velocidad que el proceso de precipitacin. En el caso de un lquido en solvente lquido, el exceso queda separado del solvente por encima o por debajo segn su densidad relativa. Al cambio para el fas en un solvente lquido, el exceso del soluto se desaparece en forma de burbujas. [4]

Una solucin sobresaturada, tambin conocida como sobresaturacin, se refiere a una solucin que ha pasado el lmite del soluto que el solvente puede admitir; es decir, que sta abarca ms soluto que la cantidad soportada en condiciones de equilibrio por el disolvente, a un temperatura dada. [5]

Solubilidad de varios compuestos inicos en agua en funcin de la temperatura.

Por ltimo es muy importante conocer los instrumentos que se utilizarn en la prctica los cuales son: Balanza: Permite determinar la masa de un objeto o de una sustancia qumica. Deben estar correctamente enceradas. Soporte Universal: Es un utensilio de hierro que permite sostener varios recipientes. Sirve para fijar los equipos y utensilios mediante pinzas o nueces. Cpsula de porcelana: Permite carbonizar elementos qumicos. Resiste elevadas temperaturas. Se emplea para evaporar lquidos, debido a su poca profundidad en relacin con su dimetro. Tambin se usa para secar, o fundir slidos de temperatura de fusin no muy elevada. Pipetas: Sirven principalmente para transportar volmenes de manera exacta de un recipiente a otro. Su escala no excede de 20ml. Pera para succionar: Sirve para absorber lquidos desde la pipeta. Tringulo de porcelana: Permite calentar crisoles, capsulas o vasos de precipitacin. Malla: Rejilla de hierro o cobre con un crculo de amianto utilizada para que el calor se extienda uniformemente. Aro de calentamiento: Su funcin es sostener diversos utensilios en un soporte universal. Sirve como soporte de otros utensilios como: Telas metlicas, tringulos, vasos de precipitados., para sostener balones embudos de separacin, etc. Se utilizan para sostener recipientes que van a calentarse a fuego directo. Frascos de reactivos: Es un recipiente de vidrio en el cual se encontrar una muestra. Mechero de Bunsen: Es un instrumento utilizado en laboratorios cientficos para calentar o esterilizar muestras o reactivos qumicos. Agitador: Es un instrumento de laboratorio, el cual consiste en una varilla normalmente de vidrio, se usa en el laboratorio para mezclar o revolver algunas sustancias qumicas. Su uso est destinado para los lquidos de baja densidad y slidos de baja densidad. Vasos precipitados: Instrumentos de laboratorio de vidrio que se utiliza para almacenar sustancias, disolverlas, mezclarlas, calentarlas y en general cualquier cosa que no necesite una medida de precisin del volumen. Esptula: Permite tomar sustancias qumicas. Se usa para extraer pequeas cantidades de slidos de los frascos de reactivos. Se utiliza para manipular reactivos qumicos Termmetro: Se utiliza para determinar temperaturas. Pueden venir en varias escalas, sin embargo los ms utilizados son los que vienen en grados Celsius y Fahrenheit. Pinzas para crisol: Se emplean para sujetar, colocar o retirar los crisoles y las cpsulas del horno u otra fuente de calor

3. OBJETIVO GENERAL

Determinar y graficar la solubilidad de una sustancia a diferentes temperaturas dadas por el profesor, considerando el nmero de grupos de alumnos.

4. OBJETIVOS ESPECFICOS

1. Graficar la curva de solubilidad con los diversos puntos determinados por cada grupo de alumnos.2. Cumplir correctamente con el procedimiento para que obtengamos resultados favorables.3. Mantener en claro los trminos que se vaya a utilizar en la prctica, tal como: solubilidad, solvente, soluto.4. Conocer los factores que afectan la solubilidad de un slido en un lquido.5. Dominar los distintos tipos de soluciones, entre ellos las soluciones saturadas y sobre saturadas.

5. MATERIALES Y EQUIPOS

MATERIALESGRFICO

Anillo de calentamiento

Soporte universal

Tringulo de porcelana

Vaso de precipitacin(100ml)

Vaso de precipitacin(1000ml)

Pipeta(10 0.1)ml

Agitador de vidrio

Cpsula de porcelana

Termmetro

Mechero de Bunsen

Balanza

Esptula

Pinza para crisol

Muestra de sal (KNO3)

6. PROCEDIMIENTO

1. Pesar una cpsula de porcelana con exactitud 0.1g y anotarlo como m1.

2. Introducir 10ml de agua en un vaso de 100ml, y comenzar a aadir pequeas cantidades de muestra (sal) agitando, hasta que ya no disuelva.

3. Insertar el pequeo vaso con solucin en otro vaso ms grande (de 1000ml) que contiene agua en sus partes de su capacidad para un bao de mara, el mismo que deber estar asentado en una malla sobre un aro de calentamiento sujetado a un soporte universal.

4. Calentar con un mechero el vaso grande hasta la temperatura indicada por el profesor (diferente para cada equipo de alumnos), y regule la llama del mechero, de tal manera que la temperatura del bao se mantenga constante. Disponga de un termmetro.

5. Aadir ms sal al vaso pequeo cuando el exceso de muestra se haya disuelto; agregue y agite hasta que permanezca un exceso muy visible en la solucin, y se llegue a la temperatura pedida.

6. Retirar el vaso con la solucin, agite fuerte para comprobar que el exceso no se disuelve; y, registre la temperatura que deber corresponder a la asignada o muy cercana (1C) a ella.

7. Verter inmediatamente la parte lquida (el exceso de slido quedar en el vaso) en la cpsula inicialmente pesada (m1), y pesar el conjunto para obtener m2.

8. Retirar el vaso de 1000ml del sistema de calentamiento, y ubicar ahora la cpsula con solucin para con llama suave evaporar el solvente (agua) hasta la observacin de un slido blanco.

9. Apagar el mechero cando empiece a fundirse el slido, esperar a que enfre el sistema para pesar la cpsula con soluto, trasladndola con una pinza de crisol a la balanza. Anotar la nueva masa como m3.

10. Elaborar la tabla de datos, y efectuar los clculos, para que los resultados obtenidos, sean anotados en un cuadro general dispuesto en la pizarra.

11. Escribir los valores anotados en el cuadro general de la pizarra (resultados de todos los equipos), para con temperatura en C vs. Solubilidad correspondiente en g/100g de agua, construir la curva de solubilidad.

7. RESULTADOS

1(m1) Masa de la cpsula26.8g

2(m2) Masa de cpsula con solucin42.8g

3(m3) Masa de cpsula con soluto35.1g

4Temperatura terica (pedida)50C

Para obtener la masa del solvente y del soluto.

Para obtener la masa del soluto por cada 100 g. de solvente.

X= Masa del soluto por 100g de solvente= 107.8g/100gH2O

1Masa soluto8.3g

2Masa de solvente7.7g

3Masa de soluto por 100g de solvente107.8g

4Temperatura experimental50C

Cuadro de resultados general EquipoTemperaturas (C)Masa de soluto (g)Masa de solvente (g)Masa de soluto por cada 100g de solvente(g soluto/100gH2O)

TericaExperimental

AAmbiente295.614.538.62

C35355.249.654.3

D40407.112.258.20

E45457.48.488.09

F50508.37.7107.8

Grfico de resultados: G de soluto por 100g de solvente vs. Temperatura en C

Curvas de solubilidad de distintas sales

Nuestro resultado fue la curva de solubilidad del KNO3.

8. ANLISIS DE RESULTADOS

Como resultado obtuvimos la sal que fue el Nitrato de Potasio (KNO3) a una temperatura de 50C. En la grfica anteriormente mostrada podemos observar que slo llega hasta 100 en la solubilidad (g de sal en 100g de Agua (H2O)) y nuestra solucin fue de 107.8, es decir que se excedi del tope, debido a que en el momento de que se estaba enfriando la cpsula con soluto, mi compaero de trabajo recogi los residuos (exceso del soluto) que se encontraban alrededor de sta; dando como consecuencia que exista un aumento en la masa (m3) y logrando que vare tanto la masa del soluto como el solvente cuyos resultados fueron 8.3g y 7.7g respectivamente.

9. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

CONCLUSIONES

Se logr el objetivo general y los especficos correctamente. Establecimos que la temperatura es un factor que ayuda a la solubilidad de los slidos, y que estas dos variables poseen una relacin directamente proporcional. A partir de los datos obtenidos por cada grupo; cuyos datos se encuentran en la tabla de resultados, fue posible construir la curva de solubilidad del KNO3 en agua y la grfica de g de soluto por 100g de solvente vs temperatura C.

RECOMENDACIONES

Se recomienda seguir estrictamente el procedimiento de la prctica con el fin de tener ptimos resultados. Se debe tener cuidado al momento de calentar la solucin saturada en la cpsula, observando que el sistema no pierda soluto ya que esto podra alterar sus resultados. Al momento de pasar la solucin a la cpsula se recomiendo pasar slo el lquido ya que no se requiere pasar exactamente todo el lquido ni mucho menos el exceso de soluto que est en el vaso.

10. BIBLIOGRAFA

[1] Farlex, (2015), Solubilidad, The Free Dictionary. URL: http://es.thefreedictionary.com/solubilidad

[2] Definicin de Solubilidad, Definicin abc (tu diccionario fcil) (2007-2015). URL: http://www.definicionabc.com/ciencia/solubilidad.php

[3] Ramos, Andrea, Factores que afectan la solubilidad. URL: http://solucionesquimikasin.galeon.com/factorsol.html

[4] El Alquimista (2008), Soluciones, definicin y tipos, Tcnicas de anlisis qumicos por el Alquimista. URL: http://tecanaqui.blogspot.com/2008/08/soluciones-definicin-y-tipos.html

[5] Sobresaturacin, Wikipedia, la enciclopedia libre (2015). URL: https://es.wikipedia.org/wiki/Sobresaturaci%C3%B3n

11. ANEXOS

Claudia Beln Vlez Franco Paralelo N 49