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Al preparar disoluciones, a partir de un soluto sólido contenido en unamezcla, se debe analizar como es el soluto disponib...
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Cd(OH)2 (s)            Tengo                           87 g Cd (OH ) 2                              87% m/m =             ...
Ejercicio 4: Prepare 50 mL de solución en cloruro de sodio 0,8 N a partir deNaCl  5H2O (s) 95% m/m.Paso 1: Analizar los s...
   ¿Cómo preparó la solución?: pese 6,25 g mezcla de NaCl  5H2O , 87% m/m en       50 mL solución      ¿Quién preparó l...
   ¿Quién preparó la solución?: Prof. Virginia Davis      Fecha de preparación: 22-06-2009Ejercicio 6: Prepare 100 mL de...
   ¿Cómo preparó la solución?: pese 0,247 g mezcla de Cacl2 , 95%m/m en 100       mL solución      ¿Quién preparó la sol...
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Preparación de disoluciones líquidas binarias (sólido)

  1. 1. PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES LÍQUIDAS BINARIAS PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES LÍQUIDAS BINARIAS A PARTIR DE UN SÓLIDO1. DISOLUCIÓN (sol): es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. En lasdisoluciones acuosas el soluto puede ser un sólido o un líquido y el disolvente es el agua2. CARACTERÍSTICAS DE UNA DISOLUCIÓN:a) A simple vista y en el microscopio se observan una sola fase; es decir, no se observanseparaciones entre los componentes de la solución.b) La concentración y los componentes de la solución son los mismos en cualquier partede ella. Una muestra tiene la misma concentración y componente de toda la solución.3. COMPONENTE DE UNA DISOLUCIÓN:a) Soluto (sto): es la sustancia disuelta y esta presente en menor cantidadb) Disolvente (ste): es la sustancia en donde se disuelve el soluto y se encuentra enmayor cantidad Sol = Sto + SteNota: El estado de agregación del solvente determina el estado de agregación de lasolución.4. CONCENTRACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN: es la cantidad de soluto presenteen una cantidad determinada de una disolución o disolvente. Expresa la relaciónproporcional entre los componentes de la disolución. cantidad de soluto cantidad de solutoConcentración = o Concentración = cantidad de disolución cantidad de disolvente componente 1Concentración = componente 2 -1-
  2. 2. 5. CLASIFICACIÓN DE LAS DISOLUCIONES: Una forma de clasificar las disoluciones cualitativamente es: 5.1. De acuerdo al estado de agregación del disolvente: Cuadro 1. SOLUTO (STO) DISOLVENTE O DISOLUCIÓN (SOL) SOLVENTE (STE)Sólido: plata Sólido: oro Sólido: aleaciones (Gold fieldSólido: sal Líquido: agua Líquido: agua saladaSólido: polvo Gaseoso: Aire Gaseoso: partículas de polvo en el aireLíquido: mercurio Sólido: plata Sólido: amalgamaLíquido: alcohol Líquida: agua Líquido: licorLíquido: agua Gaseoso: aire Gaseoso: Agua en el aire (aire húmedo)Gaseoso: dióxido de Sólido: excipientes Sólido: antiácido en pastillacarbonoGaseoso: dióxido de Líquido: agua Líquido: refrescoscarbonoGaseoso: oxigeno Gaseoso: nitrógeno, Gaseoso: Aire dióxido de carbono, argón y neónNota: El estado de agregación de la disolución lo determina el estado de agregacióndel disolvente. 5.2. De acuerdo a la cantidad de soluto: a) Diluida: es una disolución con una concentración pequeña de soluto. b) Concentrada: es una solución con una alta concentración Nota: El término diluido y concentrado es ambiguo, pues solo sirve para comparar dos soluciones. 5.3. De acuerdo a la capacidad que tiene el disolvente para disolver el soluto: a) Disolución saturada: contiene la máxima cantidad de soluto que se disuelve en un disolvente en particular a una temperatura específica; es decir, no puede disolver más cantidad de soluto, si se agrega más soluto no se disuelve sino que se deposita en el fondo del recipiente. -2-
  3. 3. b) Disolución no saturada: contiene menos cantidad de soluto que la que puede disolver. c) Disolución sobresaturada: contiene más soluto que el que puede haber en una disolución saturada. No son muy estable. 5.4 De acuerdo a la concentración: se puede expresar cuantitativamente en unidades Físicas y unidades químicas: a) Cuadro 2. Unidades Físicas de Concentración Unidad Símbolo Expresión Porcentaje en peso % m/m % m/m = g.soluto 100 g. solucion Porcentaje en volumen % v/v % v/v = ml.de sto 100 ml. solucion. Porcentaje masa/volumen % m/v % m/v = g. de sto 100 ml. Solución Partes por Millón (masa/volumen) ppm(m/v) ppm (m/v) = g. de sto 1000000 mL. Solución Partes por Millón (masa/masa) ppm(m/m) ppm(m/m) = g. de sto 1000000 g. solución Partes por Millón ppm(v/v) ppm (v/v) = mL. de sto (volumen/volumen) 1000000 ml. solución b) Cuadro 3. Unidades Químicas de Concentración Unidad Símbolo Expresión Mol/litro C(mol/l) C = moles de sto L solución Equivalente/litro o N(eq-g/L) N = equiv-g de sto Normalidad L solución Molalidad m(mol/kg) m = moles de sto kg. solvente sto: soluto ; ste: disolvente; L: litro; mL :mililitro La concentración de una solución expresada en normalidad es necesariodeterminar el equivalente-gramo/mol del soluto. El equivalente-gramo de una sustancia -3-
  4. 4. es la masa en gramos numéricamente igual a la masa equivalente y representa lacapacidad de combinación de una sustancia químicamente con otra. (Medina, 2009) Además, se puede decir que el equivalente-gramo/ mol para el ácido: es igual alnúmero de hidrógenos acídicos o que se pueden disociar en disolución. (Medina, 2009)Cuadro 4Equivalente-gramos del ácido. Nombre del ácido Formula del ácido Equivalente-gramo/mol Eq-g/mol Acido Nítrico HNO3 1 Acido fosfórico H3PO4 3 Acido Acético CH3COOH 1Equivalente-gramo/ mol para base: es igual al número de oxidrilo (OH-) delhidróxido.Cuadro 5Equivalente-gramos de la base Nombre de la base Formula de la base Equivalente-gramo/mol Eq-g/mol Hidróxido de litio LiOH 1 Hidróxido de calcio Ca(OH)2 2 Hidróxido de hierro(III) Fe (OH)3 3Equivalente-gramo/ mol para sales: se puede determinar de dos maneras: a) Por el metal: es igual al producto del subíndice del metal por su estado de oxidación correspondiente o b) Por el radical: es igual al valor absoluto del producto del subíndice del radical por su estado de oxidación. Cuadro 6 Equivalente-gramos de la salNombre de la Formula de la sal Estado de Estado de Equivalente-gramo/mol sal oxidación del oxidación del Eq-g/mol metal radical Cloruro de KCl +1 -1 Metal= 1x1=1 potasio Radical= 1x(1) =1 Sulfato de Al2(SO4)3 +3 -2 Metal=2x3=6 aluminio Radical= 3x(2) =6 Nota: se selecciona una de las dos maneras para determinar el eq-g/mol de la sal. El eq-g/mol permite determinar la Masa Equivalente (MEq): g MM mol = g MEq = = eq  g eq  g eq  g mol mol -4-
  5. 5. Cuadro 7Masa equivalente de una sustancia. Nombre de la Fórmula de la Masa molar de la  eq  g  MEq sustancia sustancia sustancia  mol  (g/eq-g) (g/mol)   Ácido fosfórico H3PO4 98 3 32,66 Hidróxido de Al(OH)3 78 3 26 aluminio Carbonato de Na2(CO3) 106 2 53 sodio6. MÉTODO DE PREPARACIÓN DE LAS DISOLUCIONES: a) Por Pesada de soluto sólido b) Por dilución en donde el soluto es liquido.7. PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES POR PESADA DE SOLUTO. Disolver: es el método de preparación de solución en el cual se usa un soluto enforma de sólido; se emplea el método de pesada. El soluto debe reunir las siguientes condiciones: a) Accesibilidad: ser fácil de obtener b) Estabilidad: se pueda conservar su estado de pureza por largo tiempo. c) No ser higroscópico ni delicuescente: no se altere con el aire mientras se pesa, ni se oxide. d) No se combine con el CO2 Para preparar una disolución; lo primero que se debe realizar es lo siguiente: Sustancia (Pedir) Ver el soluto disponible g sto g stoSólido (pureza: % m/m= ) Líquido (pureza: % m/m= ) 100 g mezcla 100 g solución Calcular g de mezcla Calcular el volumen (VC) sto disponible = sto requerido sto disponible  sto requerido (Masa Molar del sto) (La relación molar y másica entre ambos stos) -5-
  6. 6. Al preparar disoluciones, a partir de un soluto sólido contenido en unamezcla, se debe analizar como es el soluto disponible y el soluto requerido; ya que sepueden presenta dos casos:7.1 Caso # 1: soluto disponible = soluto requeridoPaso 1. Analizar los solutos El soluto disponible (lo que tengo) es igual al soluto requerido (lo que quiero) soluto disponible = soluto requeridoPaso 2. Realizar esquema: Tengo Lo Disponible es la mezcla o lo que tengo g mezcla =? Quiero Lo Requerido es lo que se va a prepararPaso 3. Anexar informaciones adicionales: se puede llegar a necesitar una informaciónadicional del soluto disponible; como:  Masa Molar del sto (MM) sto; si la concentración es Molar (C) y  eq  g     sto ; si la concentración es Normal (N)  mol Nota: la concentración del soluto disponible se debe llevar al soluto requerido.Paso 4. Calcular los gramos de mezcla a usar Así mismo debe realizar la etiqueta para rotular; la cual debe llevar la siguienteinformación:  Sustancia  Concentración  ¿Cómo preparó la solución?  ¿Quién preparó la solución?  Fecha de preparación. -6-
  7. 7. Ejercicio 1: Prepare 50 mL de solución de NaCl al 0,8 C a partir de NaCL (sólido);95% m/m.Paso 1: Analizar los solutosSoluto disponible = NaCl (s)Soluto requerido= NaCl; por lo tanto: soluto disponible = soluto requeridoPaso 2 y 3: Realizar el esquema y anexar las informaciones adicionales Tengo NaCl (s) 95 g NaCl 95% m/m = 100 g mezcla 58,5 g NaCl MM del NaCl = mol NaCl Paso 4: Calcular los g mezcla 100 g mezcla 58,5 g NaCl 0,8 mol NaCl g mezcla = x x x 50 mL solución 95 g NaCl mol NaCl 1000 mL solución g mezcla = 2,46 g mezcla. Quiero 50 mL de solución de NaCl 0,8CPor definición: 0,8 mol NaCl 0,8 mol NaCl 0,8C = = 1000 mL solución 1 L solución Etiqueta:  Sustancia: NaCl  Concentración: 0,8 C  ¿Cómo preparó la solución?: pese 2,46 g mezcla de NaCl, 95%m/m en 50 mL solución  ¿Quién preparó la solución?: Prof. Virginia Davis  Fecha de preparación:26 -09-2011Ejercicio 2: Prepare 500 mL de solución de cloruro de calcio 420 ppm(m/v) a partir decloruro de calcio (s), 98 %m/m.Paso 1: Analizar los solutosSoluto disponible = CaCl2 (s) -7-
  8. 8. Soluto requerido= CaCl2 ; por lo tanto: soluto disponible = soluto requeridoPaso 2 y 3: Realizar el esquema y anexar las informaciones adicionales Tengo CaCl2 (s) 98 g CaCl2 98% m/m = 100 g mezcla 111 g CaCl2 MM del CaCl2= mol CaCl2 Paso 4: Calcular los g mezcla 100 g mezcla 420 g CaCl2 g mezcla = x 6 x 500 ml solución 98 g CaCl2 10 ml solución g mezcla = 0,21 g mezcla. Quiero 500 mL de solución de CaCl2 420 ppm (m/v)Por definición: 420 g CaCl2 420 ppm (m/v) = 106 mL solución Etiqueta:  Sustancia: CaCl2  Concentración: 420 ppm (m/v)  ¿Cómo preparó la solución?: pese 0,21 g mezcla de CaCl2, 98%m/m en 500 mL solución  ¿Quién preparó la solución?: Prof. Virginia Davis  Fecha de preparación: 26-09-2011Ejercicio 3: Prepare 50 mL de solución de hidróxido de cadmio 0,85 N a partir dehidróxido de cadmio(s), 87%m/m.Paso 1: Analizar los solutosSoluto disponible = Cd(OH)2 (s)Soluto requerido= Cd(OH)2 ; por lo tanto: soluto disponible = soluto requeridoPaso 2 y 3: Realizar el esquema y anexar las informaciones adicionales -8-
  9. 9. Cd(OH)2 (s) Tengo 87 g Cd (OH ) 2 87% m/m = 100 g mezcla 146 g Cd (OH ) 2 MM del Cd(OH)2 = mol Cd (OH ) 2  eq  g  2 eq  g Cd (OH )2  Cd (OH ) 2 =  mol  mol Cd (OH )2 Paso 4: Calcular los g mezcla 100 g mezcla 146 g Cd (OH ) 2 mol Cd (OH ) 2 g mezcla = x x x 87 g Cd (OH ) 2 mol Cd (OH ) 2 2 eq  g Cd (OH ) 2 0,85 eq  g Cd (OH )2 x 50 mL solución = 3,57 g mezcla 1000 mL solución Quiero 50 mL de solución de Cd(OH)2 0,85 NPor definición: 0,85 eq  g Cd (OH )2 0,85 eq  g Cd (OH )2 0,85 N = = 1000 mL solución 1 L soluciónEtiqueta:  Sustancia: Cd(OH)2  Concentración: 0,85 N  ¿Cómo preparó la solución?: pese 3,57 g mezcla de Cd(OH)2 , 87%m/m en 50 mL solución  ¿Quién preparó la solución?: Prof. Virginia Davis  Fecha de preparación: 26-09-20117.2 Caso # 2: soluto disponible  soluto requerido El soluto disponible (lo que tengo) es diferente al soluto requerido (lo quequiero); por lo tanto se requiere llevar el soluto disponible al soluto requerido. Lainformación adicional que puede llegar a necesitar es:  La relación molar y másica entre ambos solutos  eq  g     sto  mol  -9-
  10. 10. Ejercicio 4: Prepare 50 mL de solución en cloruro de sodio 0,8 N a partir deNaCl  5H2O (s) 95% m/m.Paso 1: Analizar los solutosSoluto disponible = NaCl  5H2O (s)Soluto requerido= NaCl ; por lo tanto: soluto disponible  soluto requeridoPaso 2 y 3: Realizar el esquema y anexar las informaciones adicionales. NaCl  5H2O (s) Tengo 95 g NaCl.  5H 2O 95% m/m = 100 g mezcla 148,5 g NaCl  5H 2O MM del NaCl  5H2O = mol NaCl  5H 2O 58,5 g NaCl MM del NaCl = mol NaCl  eq  g  1 eq  g NaCl   NaCl =  mol  mol NaCl Relación molar y másica de los solutos: 1mol NaCl  5H 2O 148,5 g NaCl  5H 2O = 1mol NaCl 58,5 g NaCl Paso 4: Calcular los g mezcla 100 g mezcla 148,5 g NaCl  5H 2O mol NaCl g mezcla = x x x 95 g NaCl  5H 2O 1mol NaCl 1eq  g NaCl 0,8 eq  g NaCl x 50 mL solución = 6,25 g mezcla 1000 mL solución Quiero 50 mL de solución de NaCl 0,8 NPor definición: 0,8 eq  g NaCl 0,8 eq  g NaCl 0,8 N = = 1000 mL solución 1 L soluciónEtiqueta:  Sustancia: NaCl  Concentración: 0,8 N - 10 -
  11. 11.  ¿Cómo preparó la solución?: pese 6,25 g mezcla de NaCl  5H2O , 87% m/m en 50 mL solución  ¿Quién preparó la solución?: Prof. Virginia Davis  Fecha de preparación: 22-06-2009Ejercicio 5: Prepare 50 mL de solución de Ca(OH)2 0,45 C a partir deCa(OH)2  5H2O (s) 97% m/m.Paso 1: Analizar los solutosSoluto disponible = Ca(OH)2  5H2O (s)Soluto requerido= Ca(OH)2 ; por lo tanto: soluto disponible  soluto requeridoPaso 2 y 3: Realizar el esquema y anexar las informaciones adicionales. Ca (OH)2  5H2O (s) Tengo 97 g Ca(OH ) 2 .  5H 2O 97% m/m = 100 g mezcla 164 g Ca(OH ) 2  5H 2O MM del Ca (OH)2  5H2O = mol Ca (OH ) 2  5H 2O 74 g Ca(OH ) 2 MM del Ca(OH)2 = mol Ca(OH ) 2 Relación molar y másica de los solutos: 1molCa(OH ) 2  5H 2O 164 g Ca(OH ) 2  5H 2O = 1mol Ca(OH ) 2 74 g Ca(OH ) 2 100 g mezcla 164 g Ca(OH )2  5H 2O g mezcla = x x 97 g Ca(OH ) 2  5H 2O mol Ca(OH ) 2 0,45 mol Ca(OH ) 2 x 50 mL solución = 3,8 g mezcla 1000 mL solución Quiero 50 mL de solución de Ca(OH)2 0,45 C 0,45mol Ca(OH ) 2 0,45 mol Ca(OH )2 0,45M = = 1000 mL solución 1 L soluciónEtiqueta:  Sustancia: Ca(OH)2  Concentración: 0,45 C  ¿Cómo preparó la solución?: pese 3,8 g mezcla de Ca(OH)2  5H2O , 97%m/m en 50 mL solución - 11 -
  12. 12.  ¿Quién preparó la solución?: Prof. Virginia Davis  Fecha de preparación: 22-06-2009Ejercicio 6: Prepare 100 mL de solución Cl 1500 ppm (m/v) a partir de CaCl2 (s) 95%m/m.Paso 1: Analizar los solutosSoluto disponible = CaCl2 (s)Soluto requerido= Cl; por lo tanto: soluto disponible  soluto requeridoPaso 2 y 3: Realizar el esquema y anexar las informaciones adicionales Ca Cl2 (s) Tengo 95 g CaCl2 95% m/m = 100 g mezcla 111 g CaCl2 MM del Ca Cl2 = mol CaCl2 35,5 g Cl MM del Cl = mol Cl Relación molar y másica entre los solutos: 1molCaCl2 111 g CaCl2 = 2 mol Cl 71 g Cl 100 g mezcla 111 g CaCl2 1500 g Cl g mezcla = x x 6 2 x 100 ml solución 95 g CaCl2 71 g Cl 10 ml solución = 0,247 g mezcla Quiero 100 ml de solución de Cl 1500 ppm (m/v)Por definición: 1500 g CaCl 1500 ppm (m/v) = 2 106 mL soluciónEtiqueta:  Sustancia: Cl  Concentración: 1500 ppm (m/v) - 12 -
  13. 13.  ¿Cómo preparó la solución?: pese 0,247 g mezcla de Cacl2 , 95%m/m en 100 mL solución  ¿Quién preparó la solución?: Prof. Virginia Davis  Fecha de preparación: 22-10-2010Ejercicio 7: De un frasco de Ca(OH)2(s) 90% puro, se toman 2,5 g de mezcla y sepreparan 50 mL de solución. Determine la concentración normal de la soluciónpreparada.Solución:La información que se tiene es: 90 g Ca(OH ) 2 100 g mezcla90% puro = 90%m/m = ó 100 g mezcla 90 g Ca(OH ) 2 eq  g  2 eq  g Ca(OH )2 mol Ca(OH ) 2 Ca(OH )2 = ó mol  mol Ca(OH )2 2 eq  g Ca(OH ) 2 74 g Ca(OH ) 2MM del Ca(OH)2 = mol Ca(OH ) 2Y como:  eq  g Ca(OH ) 2  2,5 g mezcla 90 g Ca(OH ) 2 mol Ca(OH ) 2N  = x x x  L solución  50 mL solución 100 g mezcla 74 g Ca(OH ) 2 2 eq  g Ca(OH )2 1000 mL solución x mol Ca(OH )2 1 L solución  eq  g Ca(OH ) 2  = 1,22   = 1,22 N  L solución Elaborado Por: Ing. Virginia Davis WaldronI-2011 - 13 -

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