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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSFACULTAD DE CIENCIAS BIOLOGICAS
E.A.P. DE CIENCIAS BIOLOGICAS
ASIGNATURA : Laboratorio de qumica general e inorgnica A-1
PRACTICA N9 : Solubilidad y producto de solubilidad
PROFESOR : Ing. Edmundo Estrada Alarcn
GRUPO : Lunes 8.00am-12:00 pm
CODIGO- INTEGRANTES:
11100040 -Alva Pereda Katherine Araceli
11100001 - Andia Guisado Maribel
11100005 - Ccollana Cuadros Estefany Kelly
FECHA DE REALIZACION DE LA PRACTICA : 4 de julio
LUGAR Y FECHA DE ENTREGA : 11 de julio
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TABLA DE CONTENIDO
Cartula....pg.1
Tabla de contenido.. pg.2
Resumen.. pg.3
Marco terico.. pg.4
Procedimientos experimentales resultados.. Pg.5-10
Conclusiones y recomendaciones... pg.10
Apndice..... Pg.11-14
Bibliografa. pg.15
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RESUMEN
La solubilidad es la cantidad mxima de un soluto que puede disolverse en una cantidad dada de
solvente a una determinada temperatura. La solubilidad depende principalmente de la naturaleza
(covalente o inica) y estructura molecular o inica (tipo de cristal) .Los factores externos que lomodifican son, principalmente, la temperatura y la presin. Este ltimo factor no influye mucho en
solutos de slidos y lquidos , pero es muy significativo en solutos gaseosos .
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SOLUBILIDAD
La solubilidad es la capacidad que tiene una sustancia para disolverse en otra, la solubilidad de un
soluto depende de la cantidad de este.
Algunos lquidos, como el agua y el alcohol, puedendisolverse entre ellos en cualquier proporcin. En una
solucin de azcar en agua, puede suceder que, si se le
sigue aadiendo ms azcar, se llegue a un punto en el
que ya no se disolver ms, pues la solucin est
saturada.
La solubilidad de un compuesto en un solvente concreto y a una temperatura y presin dadas se
define como la cantidad mxima de ese compuesto que puede ser disuelta en la solucin. En la
mayora de las sustancias, la solubilidad aumenta al aumentar la temperatura del solvente. En elcaso 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 soluciones en molculas que tienen una estructura similar
a las del solvente.
La solubilidad de las sustancias vara, algunas de ellas son muy poco solubles o insolubles. La sal
de cocina, el azcar y el vinagre son muy solubles en agua, pero el bicarbonato de sodio casi no se
disuelve.
Factores que afectan la solubilidad:Los factores que afectan la solubilidad son:
a)Superficie de contacto: La interaccin soluto-solvente aumenta cuando hay mayor superficie de
contacto y el cuerpo se disuelve con ms rapidez (pulverizando el soluto).
b) Agitacin: Al agitar la solucin se van separando las capas de disolucin que se forman del
soluto y nuevas molculas del solvente continan la disolucin
c) Temperatura:Al aumentar la temperatura se favorece el movimiento de las molculas y hace
que la energa de las partculas del slido sea alta y puedan abandonar su superficie disolvindose.
d) Presin: Esta influye en la solubilidad de gases .
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http://www.monografias.com/trabajos/alcoholismo/alcoholismo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/cana-azucar/cana-azucar.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/histoconcreto/histoconcreto.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/todorov/todorov.shtml#INTROhttp://www.monografias.com/trabajos/alcoholismo/alcoholismo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/cana-azucar/cana-azucar.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/histoconcreto/histoconcreto.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/todorov/todorov.shtml#INTRO -
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PROCEDIMIENTO
a) Variacin de la solubilidad del hidrxido de calcio con la temperatura.
En esta parte determinaremos la solubilidad del hidrxido de calcio (Ca (OH)2) en agua a las
temperaturas 21C(temperatura del ambiente), 30C,40C ,50C, 60C,80C,90C,95C.Lavamos previamente todos nuestros materiales para iniciar con el procedimiento.
Al terminar de usar la pipeta lavamos, para evitar que quede obstruida. Instalamos la bureta en el
soporte universal con la solucin de cido sulfrico (H2SO4)0,1012N para la titular.
Colocamos sobre la cocinilla elctrica ya encendida, un vaso,
de 500ml, que contiene una solucin saturada de Ca(OH)2 con
soluto no disuelto ,calentamos hasta alcanzar la temperatura
requerida (30C,40C ,50C, 60C,80C,90C,95C) para locual medimos constantemente con un termmetro para no
sobrepasarnos de la temperatura requerida ,al obtener dicha
temperatura apagamos la cocinilla y enseguida tomamos con
la pipeta una muestra de la
superficie o de la parte clara ,un volumen de 10ml y enseguida
trasvasamos a un matraz Erlenmeyer y le agregamos dos gotas
fenolftalena al cual lo utilizamos como indicador de base (solucin
color violeta) , inmediatamente titulamos gota a gota con lasolucin de H2SO4
0,1012N girando
delicadamente para mezclar
las gotas que se van
adicionando Hasta que la solucin pierda su color y se
torne transparente.
La reaccin que ocurre en el matraz se le puede representaren la siguiente ecuacin.
Ca(OH)2 + H2SO4 CaSO4 +2H2O
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Repetimos la misma operacin para cada una de las temperaturas indicadas , anotando el volumen
gastado de la titulacin , que servir para calcular las concentraciones molares de Ca(OH)2 para
cada temperatura .
TemperarturaC 21 30 40 50 60 80 90 95
0,031 0,029 0,028 0,026 0,024 0,023 0,021 0,018
A 21C
Entonces:
Donde: N
Determinando la molaridad
=
=
A 30C
Entonces:
Donde:
Determinando la molaridad
=
=
=0,029M
A 40C
Entonces:
Donde:
Determinando la molaridad
=
=
=0,028M
A 50C
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Entonces:
Donde:
Determinando la molaridad
=
=
=0,026M
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A 60C
Entonces:
Donde: N
Determinando la molaridad
=
=
=0,024M
A 80C
Entonces:
Donde:
Determinando la molaridad
=
=
=0,023M
A 90C
Entonces:
Donde: 39N
Determinando la molaridad
=
=
=0,021M
A 95C
Entonces:
Donde:
Determinando la molaridad
=
=
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=0,018M
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CURVA DE SOLUBILIDAD
b.- producto de solubilidad y formacin de precipitados:
a) Realizamos el trabajo con las siguientes muestras:
Una solucin de carbonato de sodio (Na2CO3) de concentracin de 0,1 M.
Una solucin de sulfato de cobre (CuSO4) de concentracin de 0,1 M.
Con la pipeta llenamos 5ml de ambas soluciones en tubos de ensayo, y las
mezclamos: Observamos que se forma un precipitado color azulino.
La reaccin que se produce es la siguiente:
CuSO4(ac) + Na2CO3 (ac) CuCO3 (pp.) + Na2 SO4 (ac)
b) Para tratar de reducir la formacin de precipitado reducimos la concentracin de ambas
soluciones de la siguiente manera:
En un tubo de ensayo colocamos 1 ml de Na2CO3, le agregamos 9ml de agua destilada.
Empleamos el mismo procedimiento para el caso del CuSO4.
La concentracin de ambas soluciones resultantes es de:
[]mol/l
0,031
0,028
0,027
0,025
0,024
0,022
0,019
0,018
21 30 40 50 60 80 90 95 C
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Tenemos que el nmero de moles de Na2CO3 se conserva, entonces:
M1 V1 = M2 V2
M2 = = = 1,0. 10-2 M
El nmero de moles de CuSO4 se conserva, entonces:
M1 V1 = M2 V2
M2 = = = 1,0. 10-2 M
c) Retiramos 5 ml de ambas y las mezclamos. Como se puede observar an se ve la formacin
de precipitado de un color ms claro.
d) Con la ayuda de la pipeta obtenemos 1ml de las muestras restantes de Na2CO3 y CuSO4
(1,0. 10
-2
M) y le agregamos 9 ml de agua destilada.Como ambas poseen la misma concentracin y mismo volumen la concentracin de ambas
muestras es de:
M2 V2 = M3 V3
M3 = = = 1,0. 10-3M
e) Al mezclar 5ml de cada solucin vemos que an persiste el precipitado aunque en poca
cantidad y casi no se nota (por lo que empleamos la comparacin con el agua destilada).
f) Cogemos 1ml de las muestras restantes de Na2CO3 y CuSO4 (10-3M) y le agregamos 9 ml de
agua destilada.
Como ambas poseen la misma concentracin y mismo volumen la concentracin de ambas
muestras es de:
M3 V3 = M4 V4
M4 = = = 1,0. 10-4M
g) Como la formacin de precipitado continua empleamos las muestras de 10 -4M y realizamos
los pasos anteriores para conseguir soluciones de 10-5M.
g) Cogemos 5 ml. Al mezclarlas ya no hay formacin de precipitado.
Y los resultados que tenemos los observamos en la foto
Para determinar el kps del CuCO3 (pp.) empleamos la siguiente frmula:
kps CuCO3 (pp.) = [Cu+2][ CO3-2]
kps CuCO3 (pp.) = 10-5 10-5
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kps CuCO3 (pp.)= 10-10
Calculando el % de error:
Kps (terico) =1,4 10-10
Kps (experimental) = 1,0 10-10
(100%)
=
= 28,6%
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
A medida que que se incrementa la temperatura la concentracin de Ca(OH) 2 va
disminuyendo y se requiere menos volumen de acido sulfrico para la titulacin.
Antes de realizar el experimento debemos de lavar cuidadosamente los instrumentos a emplear.
Al realizar este experimento debemos observar cuidosamente que en verdad ya no exista
formacin de precipitado para ello sera mejor emplear la tcnica del testigo (donde se emplea
una muestra con agua oxigenada para comparar con la solucin) ya que podramos cometer un
error pues a simple vista parecera ya no existir el precipitado.
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CUESTIONARIO
1. Para los puntos que permiti trazar la curva de solubilidad determine la
solubilidad en mol/L y sus correspondientes Kps.
#Eq-gCa(OH)2 = #Eq-gH2SO4NCa(OH)2 x VCa(OH)2 = NH2SO4 x VH2SO4
M Ca(OH)2 x x VCa(OH)2 = NH2SO4 x VH2SO4
M Ca(OH)2 x 2 x VCa(OH)2 = NH2SO4 x VH2SO4
M Ca(OH)2 = NH2SO4 x VH2SO4.....(1)2eq/molxVCa(OH)2
Ca(OH)2(s) Ca+2 + 2(OH)-1
Kps = [Ca+2] [(OH)-1]2
Kps = [] []2Kps = []3 ..(2)
A 21C
En (1) M Ca(OH)2 = 0,1012 eq/L x 6,1 ml2 eq/mol x 10ml
M Ca(OH)2 = 0,031 mol/L
En (2) Kps = [0,031]3
Kps = 2,98 .10-5
A 30C
En (1) M Ca(OH)2 = 0,1012 eq/L x 5,6 ml2 eq/mol x 10ml
M Ca(OH)2 = 0,028 mol/L
En (2) Kps = [0,028]3
Kps = 2,19 .10-5
A 40C
En (1) M Ca(OH)2 = 0,1012 eq/L x 5,4 ml
2 eq/mol x 10mlM Ca(OH)2 = 0,027 mol/L
En (2) Kps = [0,027]3
Kps = 1,97 .10-5
A 50C
En (1) M Ca(OH)2 = 0,1012 eq/L x 5 ml2 eq/mol x 10ml
M Ca(OH)2 = 0,025 mol/L
En (2) Kps = [0,025]3
Kps = 1,56 .10-5
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A 60C
En (1) M Ca(OH)2 = 0,1012 eq/L x 4,7 ml2 eq/mol x 10ml
M Ca(OH)2 = 0,024 mol/L
En (2) Kps = [0,024]3
Kps = 1,38 .10-5
A 80C
En (1) M Ca(OH)2 = 0,1012 eq/L x 4,4 ml2 eq/mol x 10ml
M Ca(OH)2 = 0,022 mol/L
En (2) Kps = [0,022]3
Kps = 1,06.10-5
A 90CEn (1) M Ca(OH)2 = 0,1012 eq/L x 3,9 ml
2 eq/mol x 10mlM Ca(OH)2 = 0,019 mol/L
En (2) Kps = [0,019]3
Kps = 0,68 .10-5
A 95C
En (1) M Ca(OH)2 = 0,1012 eq/L x 3,5 ml2 eq/mol x 10ml
M Ca(OH)2 = 0,018 mol/LEn (2) Kps = [0,018]3
Kps = 0,58 .10-5
2. A partir de los Kps experimentales, encontrar la solubilidad molar a la
temperatura de trabajo.
Ca(OH)2(s) Ca+2 + 2(OH)-1
Kps = [Ca+2] [(OH)-1]2Kps = [] []2
Kps = []3
[] = 3 Kps ..(3)
A 21C En (3) Kps = 2,98 .10-5
[] = 32,98 .10-5
[] = 0,031
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A 30CEn (3) Kps = 2,19 .10-5
[] = 32,19 .10-5
[] = 0,0279
A 40C En (3) Kps = 1,97 .10-5
[] = 31,97 .10-5
[] = 0,0270
A 50CEn (3) Kps = 1,56 .10-5
[] = 3 1,56 .10-5
[] = 0,0249
A 60CEn (3) Kps = 1,38 .10-5
[] = 3 1,38 .10-5
[] = 0,02398
A 80CEn (3) Kps = 1,06 .10-5
[] = 3 1,06 .10-5
[] = 0,0219
A 90CEn (3) Kps = 0,68 .10-5
[] = 3 0,68 .10-5
[] = 0,01894
A 95CEn (3) Kps = 0,58 .10-5
[] = 30,58 .10-5
[] = 0,01796
3. calcular la solubilidad molar a 25C de la siguientes sustancias:
PbSO4 Kps = 1,0 x 10-8 M
PbSO4 Pb+2 + SO4-2
Kps = [Pb+2] [SO4-2]
Kps = [] []
Kps = []2
[] = 1,0 x 10-8
[] = 1,0 x 10-4
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SrSO4 Kps =2,8 x 10-7=0,28 x 10-6 M
SrSO4 Sr+2 + SO4-2
Kps = [Sr+2] [SO4-2]
Kps = [] []
Kps = []2
[] = 0,28 x 10-6
[] = 0,529 x 10-3
MgCO3 Kps = 2,0 x 10-4 M
MgCO3 Mg+2 + CO3-2
Kps = [Mg+2] [CO3-2]
Kps = [] []
Kps = []2
[] = 2,0 x 10-4
[] = 1,4142 x 10-2
4. calcular la concentracin de Pb+2 en una solucin saturada de PbCrO4
(KpsPbCrO4=2x10-14)
PbCrO4 Pb+2 + CrO4-2
Kps = [Pb
+2
] [CrO4-2
]Kps = [] []
Kps = []2
[] = 2,0 x 10-14
[] = 1,414 x 10-7
5. Indique los errores posibles en el experimento.
Uno de los errores seria no pesar bien los reactivos en balanza electrnica debido a las
corrientes de aire. Otro error seria no calcular bien la temperatura con el termmetro debido a que este es
altamente sensible y al tocarlo le podemos transmitir calor corporal o al agitarlo un poco
se puede ajar la temperatura.
El no titular bien mediante la bureta debido a que dejamos que gotee demasiado ya que
no seria correcto el volumen para el punto de equivalencia de la solucin.
Despus de titular lavar con agua destilada bien el erlenmeyer debido a que si no se lava
bien podra quedar restos del indicador que se estaba utilizando y se podra reaccionar al
echar la muestra a otra temperatura por lo que se tendra que preparar otra muestra.
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BIBLIOGRAFIA
Qumica General
7ma edicin (2002)
Raymond Chang
Ed. Mc Graw-Hill Interamericana
Pginas 671 677
Qumica General
8va edicin (2003)
Ralph H. Petrucci, William S. Harwood, F. Geoffrey Herring
Ed. Prentice Hall
Pginas 750 758