1. Reporte de Práctica Nº 5 Fecha: 24/Junio/2009 Título de la práctica: Determinación de propiedades físicas: La solubilidad de los sólidos. Estudiante: Mario Enrique Aguaguiña Méndez. Grupo: A Paralelo: 05 Profesora: Ing. Qca. Ana Avilés Tutivén. Ms. C Objetivos de la práctica: Conocer el concepto solución y solubilidad. Conocer los distintos tipos de soluciones, entre ellos las soluciones saturadas y sobresaturadas. Conocer los factores que afectan la solubilidad de un sólido en un líquido. Determinar la solubilidad de una sustancia a diferentes temperaturas proporcionadas por el profesor a cada grupo de estudiantes. Graficar la curva de solubilidad con los diversos puntos que aporta cada grupo. Teoría: A continuación revisaremos algunos conceptos útiles para la realización de esta práctica y que nos ayudarán a comprender los objetivos de la misma. Solución Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. La sustancia disuelta se denomina soluto y está presente generalmente en pequeña cantidad en comparación con la sustancia donde se disuelve denominada solvente. En cualquier discusión de soluciones, el primer requisito consiste en poder especificar sus composiciones, esto es, las cantidades relativas de los diversos componentes. La concentración de una solución expresa la relación de la cantidad de soluto a la cantidad de solvente. 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. Solubilidad La solubilidad es una medida de la capacidad de una determinada sustancia para disolverse en otra. Puede expresarse en moles por litro, en gramos por litro, o en porcentaje de soluto; en algunas condiciones se puede sobrepasarla, denominándose a estas soluciones sobresaturadas. El método preferido para hacer que el soluto se disuelva en esta clase de soluciones es calentar la muestra. La sustancia que se disuelve se denomina soluto y la sustancia donde se disuelve el soluto se llama disolvente. No todas las sustancias se disuelven en un mismo solvente, por ejemplo en el agua, se disuelve el alcohol y la sal. El aceite y la gasolina no se disuelven. En la solubilidad, el carácter polar o apolar de la sustancia influye mucho, ya que, debido a estos la sustancia será más o menos soluble; por ejemplo, los compuestos con más de un grupo funcional presentan gran polaridad por lo que no son solubles en éter etílico. El término solubilidad se utiliza tanto para designar al fenómeno cualitativo del proceso de disolución como para expresar cuantitativamente la concentración de las soluciones. La solubilidad de una sustancia depende de la naturaleza del disolvente y del soluto, así como de la temperatura y la presión del sistema, es decir, de la tendencia del sistema a alcanzar el valor máximo de entropía. Al proceso de interacción entre las moléculas del disolvente y las partículas del soluto para formar agregados se le llama solvatación y si el solvente es agua, hidratación. La solubilidad de las substancias, depende entre otros factores, de la temperatura, como consecuencia disminuye la solubilidad y la sustancia puede, por ejemplo, separarse por cristalización. Tipos de soluciones Generalmente las soluciones no pueden ser preparadas en una composición cualquiera pues su solubilidad en un disolvente determinado es regularmente limitada. De acuerdo con la solubilidad del soluto, en la solución. Se pueden preparar soluciones diluidas, saturadas y sobresaturadas. Soluciones diluidas Contiene una pequeña cantidad del soluto diluida en el disolvente y esta cantidad es más pequeña que la cantidad límite en la solución saturada. Soluciones saturadas Las soluciones saturadas son aquellas en las que el soluto (el que se disuelve) ya no se puede disolver en el solvente Es aquella solución que no disuelve más soluto; es decir la solubilidad de soluto llego a su límite, esta solución se encuentra en un equilibrio dinámico. Soluciones sobresaturadas Una solución sobresaturada corresponde a aquella que contiene disuelto una cantidad de gramos de soluto mayor a la que corresponde para una solución saturada. Las soluciones sobresaturadas son inestables, ya que basta sólo con agregar una pequeña cantidad de soluto o la agitación de la solución para provocar la preparación del exceso de soluto. El líquido circundante que queda después de esta separación corresponde a una solución saturada. Contiene mayor cantidad de soluto que la solución saturada; este se pudo disolver en la solución a una temperatura superior a la solución saturada. Factores que afectan la solubilidad de los sólidos Lo principal son las características de ambos y la temperatura. Puede haber otros factores que influyen en menor medida, como interacciones entre otros sólidos presentes en el líquido, la concentración ya presente del sólido en el líquido, etc. Pero básicamente, para muchos sólidos, la solubilidad es directamente proporcional a la temperatura. Existen también los equilibrios de sales poco solubles, y en estas hay casos en los que la solubilidad es inversamente proporcional a la temperatura. Por otro lado, en cuanto a las características, cuanto más parecida sea la polaridad de las sustancias (soluto y solvente), mayor será la solubilidad. Materiales y reactivos: A continuación se enlista los materiales utilizados durante esta práctica. Soporte universal Nuez Anillo de calentamiento Malla de asbesto Triángulo de porcelana Vaso de precipitación (100 mL) Vaso de precipitación (1000 mL) Pipeta graduada Agitador Cápsula de porcelana Termómetro Mechero de Bunsen Balanza Especificaciones de la balanza del laboratorio. Sensibilidad o precisión: ± 0.1 g. Capacidad máxima: 2610 g. Tipo: Mecánica. Muestra de sal (NaCl) Esquema del procedimiento: A continuación se describen los pasos que se realizaron para llevar a cabo esta práctica. Pesar una cápsula de porcelana con la exactitud de ± 0.1 g. Anotar como m1. Medir con una pipeta 10 mL de agua y depositarla en un vaso de precipitación de 100 mL, añadir de 1 a 2 g de muestra (sal) y agitar con una varilla. Insertar el vaso con la solución en otro vaso de 1000 mL que contiene agua las ¾ partes de su volumen para baño de maría, el mismo que deberá estar asentado en una malla sobre un anillo de calentamiento sujetado a un soporte universal.. Calentar con un mechero el vaso grande hasta la temperatura indicada por el profesor, la cual será diferente para cada grupo de estudiantes. Utilizar un termómetro. Regular la llama del mechero, de tal manera que la temperatura del baño se mantenga constante. Añadir más sal al vaso pequeño cuando toda la porción de la muestra se haya disuelto, se debe mantener una parte no disuelta en la solución. Sacar el vaso pequeño con la solución cuando alcance la temperatura deseada y con el exceso de soluto (parte no disuelta). Agitar fuertemente para comprobar que el exceso no se disuelva, en ese momento, se registra la temperatura. Verter solo el líquido en la cápsula pesada previamente y pesarla otra vez. Anotar como m2. Intercambiar el vaso de 1000 mL por la cápsula en el sistema de calentamiento. Evaporar el agua de la solución contenida en la cápsula hasta que se forme un sólido blanco. Apagar el mechero cuando empiece a fundirse el sólido, esperar a que enfríe el sistema y pesar la cápsula con el soluto. Anotar como m3. Efectuar los cálculos y anotar los resultados en el cuadro general dispuesto en la pizarra. Construir la curva de solubilidad, con los resultados de los experimentos efectuados por los grupos participantes, traer graficado (en papel milimetrado) la curva de solubilidad tomando como parámetros la temperatura versus la solubilidad en g/100 g de agua. Dibujos y/o gráficos: Curvas de solubilidad de distintas sales 161544067945 Práctica Tabla de datos: Determinación de propiedades físicas: La solubilidad de los sólidosMasa de la cápsulam1= (49.0 ± 0.1) g.Masa de la cápsula + Masa de la soluciónm2= (59.8 ± 0.1) g.Masa de la cápsula + Masa del solutom3= (51.9 ± 0.1) g. Cálculos: Para obtener la masa del solvente y del soluto. msolvente= m2- m3 msoluto= m3- m1 msolvente=59.8-51.9g. msoluto =51.9-49.0g. msolvente=7.9 g. msoluto =2.9 g. Para obtener la masa del soluto por cada 100 g. de solvente. msolutomsolvente= x g. soluto100 g. solvente 2.9 g.7.9 g.= x g. soluto100 g. solvente x=36.71 g.soluto100 g.solvente Tabla de resultados: NºGrupoMasasoluto(g)Masasolvente(g)TemperaturaTeórica(ºC)Temperatura experimental(ºC)Solubilidadg/soluto/100g solventeA2.97.9Temperatura ambiente (26 ºC)Temperatura ambiente (26 ºC)36.71B2.17.4303328.37C2.36.4353835.94D5.96.8403886.76E3.38.6454338.3F3.08.0504837.26G3.610.2556334.80H1.64.5605435.55 Observaciones y recomendaciones: Se recomienda seguir estrictamente el procedimiento de la práctica, a fin de tener óptimos resultados. Tener precaución al momento de calentar el sistema de baño de maría, porque se podría ocasionar algún accidente. Conocer perfectamente el manejo del mechero de bunsen para que no haya cambios bruscos en la llama del mismo. Tener a la mano un extintor para poder controlar algún incendio que se pueda producir. Agitar fuertemente el vaso de precipitación para comprobar que no es posible disolver el exceso de soluto. Tener cuidado al momento de calentar la solución saturada en la cápsula, observar que el sistema no pierda soluto, porque esto podría alterar los resultados. Conclusiones: Se determinó la solubilidad del cloruro de sodio (NaCl) en agua, a diferentes temperaturas. Se prepararon disoluciones de NaCl tanto saturada como sobresaturada. Se establece que la temperatura es un factor que ayuda a la solubilidad de los sólidos, la temperatura y la solubilidad de los sólidos están en una relación directamente proporcional, es decir, a mayor temperatura mayor solubilidad del sólido. A partir de los datos obtenidos por cada grupo y que se encuentran en la tabla de resultados, fue posible construir la curva de solubilidad del NaCl en agua, en papel milimetrado. Bibliografía: Sitios web consultados: http://es.wikipedia.org/wiki/Soluci%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Solubilidad http://74.125.47.132/search?q=cache:Lo4Zc1C74M4J:comunidad.uach.mx/hescobed/SOLS%2520SATURADAS.doc+soluciones+saturadas&cd=2&hl=es&ct=clnk&gl=ec&client=firefox-a http://cris1818.files.wordpress.com/2008/12/curvas1.jpg http://es.wikipedia.org/wiki/Sobresaturada http://ar.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090219143721AA6sFvL http://espanol.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070609050117AAW0xoh __________________________ Mario Aguaguiña Méndez C.I. 0927993329 Fecha de entrega: 01/Julio/2009