sintesis concentracionsoluciones

5/11/2018 Sintesis ConcentracionSoluciones - slidepdf.com

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CONCENTRACION DE SOLUCIONES

INTRODUCCIÓN

Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. La sustancia disuelta se

denomina soluto y esta presente generalmente en pequeña cantidad en pequeña cantidad

en comparación con la sustancia donde se disuelve denominada solvente. En cualquierdiscusión de soluciones, el primer requisito consiste en poder especificar sus

composiciones, esto es, las cantidades relativas de los diversos componentes.

Las soluciones poseen una serie de propiedades que las caracterizan:

1. Su composición química es variable.

2. Las propiedades químicas de los componentes de una solución no se alteran.

3. Las propiedades físicas de la solución son diferentes a las del solvente puro: la adición de

un soluto a un solvente aumenta su punto de ebullición y disminuye su punto de

congelación; la adición de un soluto a un solvente disminuye la presión de vapor de éste.

PRINCIPALES COMPONENTES DE SOLUCIONES:

SOLUTO Es el menor componente de una solución, el cual se halla disuelto por el

solvente.

SOLVENTE Es el mayor componente de una solución, en el cual se halla disuelto el

soluto.

La concentración de las soluciones es la cantidad de soluto contenido en una cantidad

determinada de solvente o solución. Los términos diluidos o concentrados expresan

concentraciones relativas. Para expresar con exactitud la concentración de las soluciones

se usan sistemas como los siguientes:

a) Porcentaje peso a peso (% M/M): indica el peso de soluto por cada 100 unidades de

peso de la solución.

http://www.monografias.com/trabajos14/soluciones/soluciones.shtml



http://www.monografias.com/trabajos35/el-poder/el-poder.shtml



http://www.monografias.com/Quimica/index.shtml



http://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtml



http://www.monografias.com/trabajos11/teosis/teosis.shtml










b) Porcentaje volumen a volumen (% V/V): se refiere al volumen de soluto por cada 100

unidades de volumen de la solución.

c) Porcentaje peso a volumen (% P/V): indica el número de gramos de soluto que hay en

cada 100 ml de solución.

Los tipos de soluciones son:

Solución Diluida: Es cuando la cantidad de soluto es muy pequeña.

Solución Saturada: Es cuando se aumenta mas soluto en un solvente a

mayor temperatura de la normal.

Solución Sobresaturada: Es cuando la mezcla tiene mas soluto que solvente.

http://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtml



http://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtml







CLASIFICACIÓN DE LAS SOLUCIONES

POR SU ESTADO DE AGREGACIÓN

POR SU CONCENTRACIÓN

sólidas

sólido en sólido:aleaciones como

zinc en estaño

(latón);

gas en sólido:

hidrógeno en

paladio;

líquido en sólido:

mercurio en plata

(amalgama).

no saturada; es aquella en donde la fase dispersa y la

dispersante no están en equilibrio a una temperatura dada; es

decir, ellas pueden admitir más soluto hasta alcanzar su grado

de saturación. Ej.: a 0ºC 100g de agua disuelven 37,5 NaCl, es

decir, a la temperatura dada, una disolución que contengan

20g NaCl en 100g de agua, es no saturada.

líquidas

líquido en

líquido: alcoholen agua;

sólido en líquido:

sal en agua

(salmuera);

gas en líquido:

oxígeno en agua

saturada: en esta disolución hay un equilibrio entre la fase

dispersa y el medio dispersante, ya que a la temperatura que

se tome en consideración, el solvente no es capaz de disolver

más soluto. Ej.: una disolución acuosa saturada de NaCl es

aquella que contiene 37,5g disueltos en 100g de agua 0ºC.

gaseosas

gas en gas:

oxígeno en

nitrógeno;

gas en líquido:gaseosas, cervezas;

gas en sólido:

hidrógeno

absorbido sobre

superficies de Ni,

Pd, Pt, etc.

sobre saturada: representa un tipo de disolución inestable, ya

que presenta disuelto más soluto que el permitido para la

temperatura dada. Para preparar este tipo de disolución se agregasoluto en exceso, a elevada temperatura y luego se enfría el

sistema lentamente. Estas disolución es inestable, ya que al añadir

un cristal muy pequeño del soluto, el exceso existente precipita;

de igual manera sucede con un cambio brusco de temperatura.



UNIDADES DE CONCENTRACIÓN DE SOLUCIONES

En química, para expresar cuantitativamente la proporción entre un soluto y el disolvente

en una disolución se emplean distintasunidades:molaridad , normalidad , molalidad , formalidad , porcentaje en peso, porcentaje en

volumen, fracción molar , partes por millón, partes por billón, partes por trillón, etc. También

se puede expresar cualitativamente empleando términos como diluido, para bajas

concentraciones, oconcentrado, para altas.

3.4.1 PORCENTAJE PESO A PESO:

Nos indica los gramos de soluto porcada 100 gramos de solución. El porcentaje en peso (%

p/p) expresa los gramos de soluto que hay disueltos en cien gramos de solución. Una

solución de cloruro de sodio al 0.9 % p/p (suero fisiológico) contiene 0.9 gramos de cloruro

de sodio en cada 100 gramos de solución. Una solución de glucosa al 5 % p/p (dextrosaisotónica) contiene 5 gramos de glucosa en cada 100 gramos de solución. En términos

matemáticos siendo mo la masa de soluto y ms la masa de solución El porcentaje en

volumen (% V/V) expresa el volumen de soluto disuelto en cien volúmenes de solución. Una

solución de alcohol al 20 % v/v contiene 20 ml de alcohol en 80 ml de agua. En términos

matemáticos

Gramos de soluto

% P/P =------------------------------------ x 100

Gramos de solución

3.4.2 PORCENTAJE PESO A VOLUMEN:

Nos indica los gramos de soluto por cada 100 ml de solución y esta dado por la siguiente

ecuación:

Gramos de soluto

% P/V =------------------------------------ x 100

Mililitros(ml) de solución

3.4.3 PORCENTAJE VOLUMEN A VOLUMEN:

Nos indica los ml de soluto por cada 100 ml de la solución y esta dado por al siguienteecuación:

Volumen del soluto



% P/V =------------------------------------ x 100

Volumen de solución

Esta unidad suele usar para mezclas gaseosas en las que el volumen es un parámetro

importante a tener en cuenta.

3.4.4 MOLARIDAD

La molaridad (M) es el número de moles de soluto por litro de solución. Por ejemplo, si se

disuelven 0,5 moles de soluto en 100 mL de solución, se tiene una concentración de ese

soluto de 5,0 M (5,0 molar). Para preparar una disolución de esta concentración

normalmente se disuelve primero el soluto en un volumen menor, por ejemplo 30 mL, y se

traslada esa disolución a un matraz aforado, para después rellenarlo con más disolvente

hasta los 100 mL.

Moles de soluto

M = ------------------------------------

Volumen de solución

La molaridad es el método más común de expresar la concentración en química sobretodo

cuando se trabaja con reacciones químicas y relaciones estequiométricas. Sin embargo,tiene el inconveniente de que el volumen cambia con la temperatura.

3.4.5 MOLALIDAD

La molalidad (m) es el número de moles de soluto por kilogramo de disolvente. Para

preparar soluciones de una determinada molalidad en un soluto, no se emplea un matraz

aforado como en el caso de la molaridad, sino que se puede hacer en un vaso de

precipitados y pesando con una balanza analítica, previo peso del vaso vacío para poderle

restar el correspondiente valor.

Moles de soluto

m = ------------------------------------

Kilogramos de solvente

La principal ventaja de este método de medida respecto a la molaridad es que como el

volumen de una disolución depende de la temperatura y de la presión, cuando éstas

cambian, el volumen cambia con ellas. Gracias a que la molalidad no está en función del

volumen, es independiente de la temperatura y la presión, y puede medirse con mayor

precisión.



Esta unidad es menos empleada que la molaridad.

3.4.6 FORMALIDAD:

La formalidad (F) es el número de peso-fórmula-gramo por litro de solución.

# PFG

F = -------------------------------------------------

volumen (litro solución)

3.4.7 NORMALIDAD:

La normalidad (N) es el número de equivalentes de soluto por litro de disolución.

# equi - gr - sto

N = --------------------------------

Volumen del soluto

3.4.8 FRACCION MOLAR:

Indica la relación existente entre el numero de moles de soluto y solvente en la solución y

esta dada por las siguientes ecuaciones:

n1 n1

X1 = ---------- X1 = ---------------------

n3 n1 + n2

n2 n2

X2 = ---------- X2 = --------------------- n3 n1 + n2 n1 + n2 = n3 X1 + X2 = 1



Instituto José Cecilio del Valle

QUIMICA I BTC

Nombre:___________________________________________________________________

LABORATORIO: CONCENTRACION DE SOLUCIONES OBJETIVO

Determinar las Concentraciones de las Soluciones

LISTA DE MATERIALES Y REACTIVOS

Balanza

Cilindro graduado

Agua

Espátula

Beaker

Varilla

Papel para ph.

Acido Clorhídrico Hcl

Gotero

Sal NaCl

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

Experimento Nº 1:

PREPARACION DE UNA SOLUCION DE NaCl (SAL COMÚN) AL 30 % M/M

1. Se taró la balanza (tarar la balanza es calibrarla con un recipiente vacío), con un

beaker:

Beaker: 100 +- 0,1 gr.

2. Se agrego con una espátula sal (Nacl) en el beaker que esta tarado en la balanza

hasta llegar a los 30 gr.

3. En otro recipiente (erlenmeyer) de 250 ml se coloca agua hasta los 50 ml.

4. Se coloca la cantidad de soluto (30 gr. de sal NaCl) en ese recipiente y con la varilla

se agita hasta que se vuelva una mezcla homogénea.

http://www.monografias.com/trabajos14/propiedadmateriales/propiedadmateriales.shtml



http://www.monografias.com/trabajos15/proteinas/proteinas.shtml



http://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtml








5. Luego con un gotero se llena el recipiente hasta los 100 ml.

Experimento Nº 2:

PREPARACION DE UNA SOLUCION DE ACIDO CLORHIDRICO AL 25 % v/v

1. Se coloco cierta cantidad de acido clorhídrico HCl un beaker.

2. Se midió con un cilindro graduado 12 ml de acido clorhídrico.

3. se coloco en otro beaker agua hasta los 50 ml.

4. Con cuidado se coloco los 12 ml de ácido clorhídrico HCl en el beaker con agua.

5. Con la varilla se agitó hasta convertirse en una solución.

6. Se agregó agua hasta los 100 ml.

7. Después de de obtener la solución preparada en un beaker, con el papel de PH se

midió la acidez de la sustancia. La cual fue muy alta

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Se observo que en el experimento Nº 1 la solución fue sobresaturada, como solución

se agrego agua en la solución para que se pusiera saturada y agregando mas la

solución fue diluida

Se supo como determinar la concentración de una solución.

Se conoció a como determinar los gr. de un soluto utilizando formula.

Se aprendió a como se debe manejar el acido clorhídrico.

Se plantearon las características del Hcl antes y después de hacer el experimento:

1. Antes de hacer el experimento el Hcl al 33-35 % tenia las siguientes características:

Es transparente

Es denso







Tiene un olor asfixiante

Posee vapor

2. Después de hacer el experimento la Solución tenia los siguientes características:

Se observó antes de completar los 100 ml como un aceite.

POST – LABORATORIO

1. ¿Cuáles son las unidades físicas de las soluciones?

R. son las llamadas soluciones al porcentaje y se puede representar en los siguientes

casos:

a) tanto porciento en masa sobre masa (% m/m)

b) tanto porciento de masa sobre volumen (% m/v)

c) tanto porciento en volumen sobre volumen (% v/v)

2. ¿Cuáles son las unidades químicas de las soluciones?

R. Se utiliza como unidades químicas el mol y el peso.

a) El mol: cuando usamos el mol hablamos de molaridad que representamos por la

letra M. la molaridad expresa su numero de moles de sustancia disuelta (soluto) por

litro de solución:

M = Número de moles de soluto

Lt. De solución

http://www.monografias.com/trabajos35/obtencion-aceite/obtencion-aceite.shtml













b) Normalidad: es otra forma de expresar la concentración usando unidades químicas.

En este caso utilizamos el peso equivalente-gramo. La normalidad se define como el

número de pesos equivalente-gramo de sustancia disuelta por litro de solución y se

representa por la letra N.

N = No. Pesos Equiv. Gramo de soluto

Lt. De solución

Resuelva los siguientes problemas:

a) Se disuelven 15 g de azúcar en 80 g de agua. Calcular la concentración de la

solución.

b) ¿Cuántos g de agua y de sal deberán tomarse para preparar 108 g de solución al 7

%m/m?

http://www.monografias.com/trabajos15/calidad-serv/calidad-serv.shtml#PLANT



http://www.monografias.com/trabajos15/cana-azucar/cana-azucar.shtml







Formas Químicas de Expresar las Concentraciones.

1.- Calcular la masa de cloruro de hierro (III) hexahidratado (FeCl3 . 6 H2O), que se necesita

para preparar 250 cm3 de una solución acuosa que contenga 0,01 g de Cl -/cm3 (dens.= 1,01

g/cm3).

Rta.: 6,35 g.

2.- El agua regia es una solución que se utiliza en joyería para detectar la presencia de oro

en aleaciones y se obtiene mezclando soluciones acuosas concentradas de ácidoclorhídrico (HCl) y ácido nítrico (HNO3) en una relación molar 3 a 1 respectivamente.

Hallar el volumen de solución acuosa de ácido nítrico al 66,97% en masa (dens.= 1,4

g/cm3) que deberá añadirse a 1 dm3 de solución acuosa de ácido clorhídrico al 40%en masa (dens.= 1,2 g/cm3) para obtener agua regia.

Rta.: 294,55 cm3.

3.- Calcular la molaridad, molalidad y normalidad de las siguientes soluciones acuosas:

a) ácido muriático (HCl comercial al 36% m/m, dens.= 1,18 g/cm3).

b) sosa caústica (NaOH comercial al 50,5% m/m, dens.= 1,53 g/cm3).

c) oleum (sulfúrico comercial al 98% m/m, dens.= 1,84 g/cm3).

Rta.: a) 11,64 M, 15,41 m, 11,64 N.

b) 19,32 M, 25,51 m, 19,32 N.

c) 18,40 M, 500,0 m, 36,80 N.

4.- Determinar la molaridad, molalidad y normalidad de las siguientes solucionesacuosas:

a) 20 g de H3PO4/litro de sc, dens.= 1,12 g/cm3.

b) 12 g de AlCl3/kg de sc, dens.= 1,10 g/cm3.

c) 18 g de AgNO3/dm3 de sc, dens.= 1,15 g/cm3.



Rta.: a) 0,20 M, 0,19 m, 0,61 N. b) 0,10 M, 0,09 m, 0,30 N.

c) 0,11 M, 0,09 m, 0,11 N.

5.- Calcular las masas y los moles de soluto presentes en las siguientes solucionesacuosas:

a) 6,5 kg de solución 0,5 M de ZnCl2 (dens.= 1,20 g/cm3).

b) 350 cm3 de solución de KCl al 32% m/m (dens.= 1,17 g/cm3).

c) 250 cm3 de solución 3 N de H3PO4.

d) 3,2 kg de solución 0,2 m de Mg(OH)2.

e) 200 cm3 de solución 5 m de (NH4)2SO4 (dens.= 1,14 g/cm3).



Rta.: a) 369,56 g, 2,71 mol.

b) 131,04 g, 1,76 mol.

c) 24,50 g, 0,25 mol.

d) 36,89 g, 0,63 mol.

e) 90,65 g, 0,69 mol.

6.- ¿Qué volumen de solución acuosa de carbonato de sodio (Na2CO3) 0,5 m (dens.=

1,09 g/cm3) deberá utilizarse en una reacción en la que se requieren 12,6 g de sal?

Rta.: 229,67 cm3.

7.- Calcular la molaridad de las soluciones obtenidas:

a) diluyendo 50 cm3 de solución acuosa 3 M de NaOH a 1 dm3.

b) diluyendo 100 g de solución acuosa 2 m de HNO3 a 500 cm3.

Rta.: a) 0,15 M.

b) 0,36 M.

8.- Una solución acuosa de ácido sulfúrico concentrado al 88.43% m/m y dens.= 1,805

g/cm3 se diluye a un volumen 5 veces mayor. Calcular el volumen de ácido diluídoque se necesitará para preparar 5 dm3 de solución acuosa del ácido 1 N.

Rta.: 769,23 cm3.

9.- A 1,5 dm3 de solución acuosa de nitrato (V) de calcio (Ca(NO3)2)2,5 M y dens.= 1,2

g/cm3 se le agregan 10 g de soluto. Calcular la normalidad de la solución final sabiendo que

su dens.= 1.28 g/cm3.

Rta.: 5,39 N.

10.- Se mezclan 4,5 kg de solución acuosa 0,2 M de Cd(NO3)2 (dens.= 1,08 g/cm3)

con 350 cm3 de solución acuosa de la misma sal al28% m/m (dens.= 1,3 g/cm3). Expresar laconcentración de la solución resultante en normalidad y molalidad sabiendo que su

densidad es 1,16 g/cm3.

Rta.: 0,64 N

0,30 m.



11.- ¿Qué volúmenes deberán mezclarse de dos soluciones acuosas de ácido nítrico

cuyas concentraciones respectivas son N/2 y N/10 para obtener 2 dm 3 de solución

de concentración N/5?

NOTA: Considerar volúmenes aditivos.

Rta.: 0,5 dm3 de sc N/2 y

1,5 dm3 de sc N/10.

Problema Opcional:

12.- Se mezclan 125 cm3 de solución acuosa 0,10 M de hidróxido de potasio (KOH), 150

cm3de solución acuosa 0,2 N de hidróxido de bario (Ba(OH)2) y 500 cm3 de soluciónacuosa 0,15 M de clorato (V) de hidrógeno (HClO3).

Sin usar masas atómicas relativas calcular:

a) Número de equivalentes de ácido o base que deben agregarse a la solución asi

obtenida, para neutralizarla totalmente.

b) Número de equivalentes de sal presentes en el sistema antes y después de efectuarla neutralización indicada en el punto a).

Rta.: a) 0,0325 Equivalentes.

b) 0,0425 Eq. iniciales. 0,0750 Eq.finales.

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