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TEMA: LABORATORIO 6TEMA: LABORATORIO 6SOLUCIONESSOLUCIONES

CURSO: QUIMICA GENERAL (CB201)CURSO: QUIMICA GENERAL (CB201)

ALUMNO: QUISPE ALVAREZ PEDRO IVAN ALUMNO: QUISPE ALVAREZ PEDRO IVAN 2010056B2010056B

CICLO: 2010-1CICLO: 2010-1

20102010

OBJETIVOS

Estudiar experimentalmente las propiedades físicas de los líquidos, de las soluciones binarias y la determinación del peso molecular de una sustancia no volátil por crioscopía.

FUNDAMENTO TEORICO

Estado liquido:

El líquido es uno de los tres estados de agregación de la materia. Un líquido es un fluido cuyo volumen es constante en condiciones de temperatura y presión constantes y su forma es esférica. Sin embargo, debido a la gravedad ésta queda definida por su contenedor. Los líquidos presentan tensión superficial y capilaridad, generalmente se expanden cuando se incrementa su temperatura y se comprimen cuando se enfrían. Los objetos inmersos en algún líquido son sujetos a un fenómeno conocido como flotabilidad.

Las moléculas en el estado líquido ocupan posiciones al azar que varían con el tiempo. Las distancias intermoleculares son constantes dentro de un estrecho margen. Cuando un líquido sobrepasa su punto de ebullición cambia su estado a gaseoso, y cuando alcanza su punto de congelación cambia a sólido. La densidad de los líquidos suele ser algo menor que la densidad de la misma sustancia en estado sólido. Algunas sustancias, como el agua, son más densas en estado líquido.

Soluciones

Se trata de mezclas completamente homogéneas donde una sustancia se disuelve a través de otra en forma de moléculas o iones. Existe una clara diferencia entre soluciones y mezclas mecánicas; ésta es su homogeneidad. De los compuestos puros se diferencian por su composición variable y propiedades que son una combinación de las propiedades de cada uno de sus componentes: La mezcla mecánica con el azufre en polvo y limaduras de hierro son soluciones porque son heterogéneas. Los compuestos no son soluciones porque tienen una composición fija y sus propiedades difieren de las propiedades de sus componentes. Por ejemplo el H2O tiene propiedades muy diferentes al H2 y O2.

En la solución, los compuestos reciben el nombre de soluto y solvente. a) Soluto: Es la sustancia que se disuelve a través del solvente en forma de moléculas o iones para formar una sola fase o sea un cuerpo homogéneo. En una solución puede existir más de un soluto. El soluto es el que generalmente se encuentra en menor proporción.

b) Solvente: Es la sustancia donde se disuelve el llamado soluto. Generalmente es aquella que se encuentra en mayor cantidad, cuando las cantidades de ambos componentes son del mismo orden, entonces resulta complicado decidir quién es el solvente. En toda solución siempre un solo solvente.

DISPERSIONES Cuando una sustancia se disuelve o dispersa a través de otras, formaremos una mezcla donde encontramos tres posibilidades diferentes de tamaños de partículas. Cada uno de estos casos dará lugar a cuerpos denominados: solución, coloide y suspensión, con propiedades diferentes. Cuando la sustancia se disuelve en forma de moléculas o iones, entonces se denomina SOLUCIÓN y los componentes son denominados SOLUTO y SOLVENTE. Cuando la sustancia se dispersa (no es soluble) y permanece finalmente dividida se denomina COLOIDE y sus componentes son llamados FASE DISPERSA y FASE DISPERSANTE.

Cuando el tamaño de la sustancia a quien se le denomina realmente MICELA es más grande en comparación a los dos casos anteriores se denominará SUSPENSIÓN. En este caso se llega a la sedimentación.

Existen 8 tipos de coloides que son producto de la mezcla entre los estados sólido, líquido y gaseoso, pero respetando el orden para identificar a la fase dispersa y fase dispersante. No se incluye la mezcla GAS-GAS porque estos se componen de moléculas individuales.

Una de las formas prácticas que permite identificar a los coloides, es el hecho de aprovechar el EFECTO TYNDALL donde se refleja ¡a luz muy intensa.

EXPERIMENTO N°1

EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS

Vaso de 250 ml Termómetro de -10°C a 110°C Probeta de 25 ml 1 tubo de ensayo 13x100 Capilar Mechero y rejilla Liga Agitador de alambre Soporte universal Pinza y nuez Trípode

OBSERVACIONES

Se observa que el alcohol empieza a hervir mucha antes de que lo haga el agua, con lo cual se comprueba que tiene punto de ebullición menor.

CÁLCULOS Y RESULTADOS

Se observa que al momento de que deja de hervir el alcohol etílico, la temperatura que marca el termómetro es aproximadamente 80 ºC

CONCLUSIONES

El alcohol etílico tiene menor punto de fusión y ebullición que el agua.

EXPERIMENTO N°2

EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS

Recipiente tubular con base de 40x250 mm Densímetro Termómetro Solución sacarosa o de cloruro de sodio

CALCULOS Y RESULTADOS

Observando el densímetro, se observa que mide 1,0857; Y usando la tabla que concluye que el porcentaje en peso, es decir la concentración es de 12%.

CONCLUSIONES

Se puede concluir que el porcentaje de concentración depende de la densidad de la solución.

EXPERIMENTO N°3

EQUIPOS, MATERIALES Y REACTIVOS

Tubo de ensayo de 18x150 Vaso de 250 ml Termómetro Trípode Soporte de pie Rejilla de asbesto Mechero

OBSERVACIONES

Se observa que el alcohol empieza a hervir mucha antes de que lo haga el agua, con lo cual se comprueba que tiene punto de ebullición menor.

CÁLCULOS Y RESULTADOS

Para calcular el peso molecular de la sustancia desconocida, utilizamos la tabla de constantes molares del punto de congelación, obteniendo par a Kf del naftaleno (que actúa en este caso como solvente) un valor de 6,9 y 80,3 para su temperatura de congelación. Entonces utilizamos la siguiente fórmula:

Tf = Kf (m)

Donde Tf es el descenso de la temperatura de congelamiento que se obtiene restando 80,3 ºC menos la temperatura obtenida, 71 ºC, dando un valor de 9,3ºC, m es la molalidad de la solución que se obtiene mediante:

m= (W2) (1000)/ (M2) (W1)

Reemplazando datos 9,3 =6,9*2*1000/ (8) (M2)

Luego M2 tiene un valor de 185.5

CONCLUSIONES

El alcohol etílico tiene menor punto de fusión y ebullición que el agua.

Echar en seis tubos las siguientes soluciones:HClNaOHNH4ClCH3COONaNa2CO3NaHCO3

Echar unas gotas de indicador fenolftaleína en cada tubo para medir el pH de la solución

Apuntar los colores en los que se colorean las soluciones

Si es que no reacciona con la fenolftaleína echar 3 a 4 gotas de anaranjado de metilo

EXPERIMENTO 4

DATOS:

HCl (0.5M) NaOH (0.5M) NH4Cl (0.5M) NaHCO3 (0.5M) Na2CO3 (0.5M) CH3COONa (0.5M)

CÁLCULOS:

CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES:

Se observa que cada compuesto tiene un PH diferente a una concentración igual para todos.

Se observa un color característico para cada compuesto. En presencia de la fenolftaleína.

CUESTIONARIO

1. ¿En que momento empieza a hervir el liquido?

El líquido empieza hervir en el instante en que la presión de vapor en el interior del líquido se hace igual a la presión atmosférica en el exterior.

2. ¿A qué se debe la presencia de burbujas en un líquido en ebullición?

En el proceso de ebullición se forman burbujas de vapor a través de la masa del líquido; en otras palabras, ocurre una evaporación en todas las partes del líquido provocada por la energía entregada al momento del calentamiento, y no sólo en la superficie superior. La razón de que esto ocurra es que la presión de vapor llega a ser igual (o superior) a la presión atmosférica, ya que a fin de que se forme y crezca una burbuja, la presión de vapor dentro de la burbuja debe ser por lo menos igual a la presión que el líquido ejerce sobre ella. Esta presión a su vez es igual a la presión de la atmósfera más la presión, muy pequeña debida al peso del líquido que está por sobre la burbuja. La temperatura en la cual se llega a esta igualdad es la temperatura de ebullición normal, o punto de ebullición normal.

3. ¿Cuál será la molaridad de la solución de cloruro de sodio (o sacarosa) estudiada en la práctica?

La densidad obtenida en la práctica de la solución de cloruro de sodio fue de aproximadamente 1,0857 g/cm3. Consultando la tabla de la guía de laboratorio se puede obtener su porcentaje en peso, que para este caso fue de 12%. Entonces, se puede decir que en 1000 cm3 tenemos 1085,7 gramos de solución, de los cuales el 12% es de cloruro de sodio puro. El 12% obtenido fue de 130,284 gramos, y hallando su número de moles se obtiene que la molaridad que se busca es 2,2 M.

4. Tomando en consideración el experimento Nº 3, ¿Cuál será el descenso de la temperatura de congelación para una sustancia cuyo peso molecular es 400?

Para calcular el descenso del punto de congelación se tiene la siguiente fórmula: ΔTf= (Kf) (m) Donde Tf es la variación de la temperatura de fusión o congelación, Kf es la constante molal que depende del solvente y M es la molalidad de la solución. Entonces usando las fórmulas se halla el descenso de temperatura que es 4,31°C.

5. Calcular la molalidad de la solución del experimento Nº 3

Usamos:

ΔTf= (Kf) (m) Y la molalidad sale: 0,898

6. Sugiera el nombre del soluto del experimento Nº 3

Es un compuesto apolar, tal vez un aromático.

7. ¿Por qué una solución de cloruro de amonio es ligeramente ácida?

Porque tiene iones Cl- y al NH4+, o sea un ácido fuerte y una base débil, por lo que es un poco más acido.

8. ¿Qué indicador es más apropiado para una titulación con punto de equivalencia de PH = 4?

El anaranjado de metilo porque su rango es pequeño y está alrededor del 4 y se podría aproximar el valor del PH de la sustancia.

BIBLIOGRAFÍA

Petrucci Harwood Herring; Química General; 8ª EDICION

Brown LeMay Bursten; Química “La ciencia central”; 9ª EDICION

Fernando Burriel Marti; Química Analítica

Brady, James E.; Humiston, Gerard E. - Química Básica

RAYMOND CHANG. Química general - 7 edición

J. B. Russell, "Química" McGRaw-Hill