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Imforme de soluciones, Guías, Proyectos, Investigaciones de Química

Informe de quimica de segundo semestre Universidad del Atlantico

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2019/2020

Subido el 08/08/2020

santiagoAA
santiagoAA 🇨🇴

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INFORME SOLUCIONES
_________________________________________________________________________
OBJETIVOS:
Aprender a preparar soluciones de diferentes concentraciones.
Reconocer las características fundamentales de las soluciones
Clasificar diferentes mezclas en homogéneas y heterogéneas según las
fases formadas.
INTRODUCCION
Todos estamos en contacto diario con las soluciones químicas (jugos, refrescos, café, rio,
mar, etc.). Cuando se introduce un poquito de azúcar dentro de un vaso lleno de agua, se
observa que la azúcar desaparece sin dejar rastro de su presencia en el agua. Lo primero
que se piensa es que hubo una combinación química, lo que significa que hubo un
reacomodo entre sus átomos. Sin embargo, simplemente sucedió que ambas sustancias se
combinaron físicamente y formaron una mezcla homogénea o solución.
Una solución (o disolución) es una mezcla de dos o más componentes, perfectamente
homogénea ya que cada componente se mezcla íntimamente con el otro, de modo tal que
pierden sus características individuales. Esto último significa que los constituyentes son
indistinguibles y el conjunto se presenta en una sola fase (sólida, líquida o gas) bien
definida. Estas pueden tener cualquier estado físico. Las más comunes son las líquidas, en
donde el soluto es un sólido agregado al solvente líquido. Generalmente agua en la mayoría
de los ejemplos. También hay soluciones gaseosas, o de gases en líquidos, como el oxígeno
en agua. Las aleaciones son un ejemplo de soluciones de sólidos en sólidos.
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INFORME SOLUCIONES

_________________________________________________________________________

OBJETIVOS:

  • Aprender a preparar soluciones de diferentes concentraciones.
  • Reconocer las características fundamentales de las soluciones
  • Clasificar diferentes mezclas en homogéneas y heterogéneas según las
  • fases formadas. INTRODUCCION Todos estamos en contacto diario con las soluciones químicas (jugos, refrescos, café, rio, mar, etc.). Cuando se introduce un poquito de azúcar dentro de un vaso lleno de agua, se observa que la azúcar desaparece sin dejar rastro de su presencia en el agua. Lo primero que se piensa es que hubo una combinación química, lo que significa que hubo un reacomodo entre sus átomos. Sin embargo, simplemente sucedió que ambas sustancias se combinaron físicamente y formaron una mezcla homogénea o solución. Una solución (o disolución) es una mezcla de dos o más componentes, perfectamente homogénea ya que cada componente se mezcla íntimamente con el otro, de modo tal que pierden sus características individuales. Esto último significa que los constituyentes son indistinguibles y el conjunto se presenta en una sola fase (sólida, líquida o gas) bien definida. Estas pueden tener cualquier estado físico. Las más comunes son las líquidas, en donde el soluto es un sólido agregado al solvente líquido. Generalmente agua en la mayoría de los ejemplos. También hay soluciones gaseosas, o de gases en líquidos, como el oxígeno en agua. Las aleaciones son un ejemplo de soluciones de sólidos en sólidos.

Las diferentes unidades de concentración permiten establecer de manera cuantitativa la cantidad de soluto presente en la disolución. Unidades físicas % m/m= (gramos de soluto/ gramos de solución) x100 (%MASA MASA) % v/v= (mililitros de soluto/ mililitros de solución) x100 (%EN VOLUMEN) % m/v= (gramos de soluto/ mililitros de solución) x100 (%MASA VOLUMEN) Ppm= (miligramos de soluto/ litros de solución) ó (miligramos de soluto/ kilogramos de solución) (PARTES POR MILLON) Unidades Químicas M= moles de soluto/ litros de solución (MOLARIDAD) m= moles de soluto/ kilogramos de solvente (MOLALIDAD) Xsto= moles de soluto/moles de solución Xste= moles de solvente/ moles de solución (FRAACCION MOLAR) N= equivalente gramos de soluto/ litros de solución (NORMALIDAD)

RESULTADOS:

Durante la presente experiencia se realizaron distintas soluciones cada una con un soluto en particular y solo compartiendo entre ellas el mismo disolvente. Esta experiencia se llevó a cabo en la pagina “chemcollective.org/vlabs” la cual ofrece distintas herramientas tanto balanzas, como compuestos o recipientes, muchos de los cuales se usaron al momento de trabajar. El primer paso después de entrar a la página fue sacar todos los materiales que íbamos a necesitar entre ellos el balón aforado, beaker también de 250ml, porta muestra, balanza y el soluto que será NaCl. Como la idea era preparar 250ml de solución en agua de NaCl a una concentración de 0.40M, primero debíamos determinar la cantidad de soluto que íbamos a necesitar para que al agregar dicha cantidad y completar el volumen establecido y resulte la concentración pedida, para eso usamos la molaridad y el volumen dado a que su producto me dará el numero de moles del soluto que luego volveré a multiplicar con su peso molecular dándome asi su masa en gramos que necesitamos para especificar la cantidad de soluto que necesitaremos. Finalmente al mezclar el soluto con la cantidad respectiva de solvente en una tabla que nos muestra el programa donde nos dice de sus propiedades en términos de moles y gramos podemos percatarnos que realizamos bien el proceso dado a que la concentración fue aproximada. El mismo proceso se realiza con los otros solutos de la experiencia

PREGUNTAS:

  1. ¿Qué es el enlace tipo puente de hidrógeno? El enlace o puente de hidrógeno, hace referencia a una clase de enlace que se produce a partir de la atracción existente en un átomo de hidrógeno y un átomo de oxígeno, flúor o nitrógeno con carga negativa. Dicha atracción, por su parte, es conocida como interacción dipolo-dipolo y vincula el polo positivo de una molécula con el polo negativo de otra. El enlace por puente de hidrógeno puede ser intermolecular (en el caso del agua, por ejemplo) o puede darse también dentro de una misma molécula, siendo denominado en este caso puente de hidrógeno intramolecular.
  2. ¿En que consiste el proceso de solvatación? La solvatación es la unión física y química entre partículas de soluto y de solvente en una disolución. Esta unión es la responsable de que los sólidos disueltos “desaparezcan” a la vista de los espectadores; cuando en realidad, las partículas se vuelven muy pequeñas y terminan “arropadas” por sábanas de moléculas de solvente, lo cual hace imposible observarlas. En la imagen superior se representa un bosquejo muy general de la solvatación de una partícula M. M puede ser bien un ion (M+) o una molécula; y S es la molécula de solvente, la cual puede tratarse de cualquier compuesto en estado líquido (aunque también puede ser gaseoso). PROCESO DE SOLVATACIÓN

Las moléculas de solvente, de color azul, inicialmente se encuentran ordenadas interaccionando todas unas con otras (S—S); y las partículas (iones o moléculas) de soluto, de color morado, hacen lo mismo con interacciones M—M fuertes o débiles. Para que ocurra la solvatación, tanto solvente como soluto deben expandirse (segunda flecha negra) para permitir así las interacciones soluto-solvente (M—S). Esto implica obligatoriamente una disminución de las interacciones soluto-soluto y solvente-solvente; disminución que requiere energía, y por lo tanto, este primer paso es endotérmico. Una vez se hayan expandido molecularmente el soluto y el solvente, ambos se mezclan e intercambian lugares en el espacio. Cada círculo morado de la segunda imagen puede compararse con el de la primera imagen. Puede detallarse en la imagen un cambio en el grado de ordenamiento de las partículas; ordenadas al principio, y desordenadas al final. Como consecuencia, el último paso es exotérmico, ya que la formación de las nuevas interacciones M—S estabilizan a todas las partículas de la disolución.

  1. Explique que es una solución saturada, insaturada y sobresaturada. Mencione un ejemplo de cada una. ● Solución saturada: es una solución química que contiene el máximo de concentración de soluto disuelto en un solvente. Es considerada un estado de equilibrio dinámico donde las velocidades en que el solvente disuelve el soluto y la velocidad de recristalización son iguales. El soluto adicional no se disolverá en una solución saturada y aparecerá en una fase distinta, ya sea un precipitado si es un sólido en líquido o una efervescencia si es un gas en un líquido. Ejemplo

● Solución sobresaturada: Son aquellas en las que se ha añadido más soluto del que puede ser disuelto en el solvente, por tal motivo, se observa que una parte del soluto va al fondo del recipiente. La solución que observamos está saturada (contiene la máxima cantidad de soluto disuelto), y el exceso se va al fondo del recipiente. La capacidad de disolver el soluto en exceso aumenta con la temperatura: si calentamos la solución, es posible disolver todo el soluto. Ejemplo ✔ Las bebidas carbonatadas, incluido el agua con gas y los vinos espumosos, son una solución sobre saturada de dióxido de carbono gas en el agua.

  1. Explique que son las unidades de concentración en partes por millón. Mencione un ejemplo de la industria donde se utilicen estas unidades de concentración. Partes por millón (ppm), es una unidad de medida de concentración. Se refiere a la cantidad de unidades de la sustancia (agente, etc.) que hay por cada millón de unidades del conjunto. Ppm hace referencia a los mg (miligramos) que hay en un kg de disolución; como la densidad del agua es 1,1 kg de solución tiene un volumen de aproximadamente 1 litro, los ppm son también los mg de una sustancia en un litro. Ejemplo El uso de ppm como unidad agiliza la comunicación, entre una señal determinada con cierto porcentaje. Por ejemplo , en un millón de granos de arroz, si se pintara uno de negro, este grano representaría una (1) parte por millón la cual se abrevia como «ppm». Algunos casos: ✔ Análisis químico del agua: las ppm se refiere a mg de analito por litro de agua ; mg/L (equivalente a ug/mL). Por ejemplo: Cloruros = 20 ppm equivale a 20 mg/L como Cl-^ que quiere decir, veinte miligramos de ion cloruro por litro de agua. ✔ Contaminantes del aire: ppm se refiere a partes de vapor o gas por cada millón de partes de aire contaminado; cm³/m³. Otra forma de expresarlo es en mg/m³, de lo que surge un factor de conversión^3 que depende de las propiedades físicas de cada contaminante. Por ejemplo, para el benceno el factor de conversión es 1 ppm = 3,19 mg/m³.^4 ✔ Análisis de trazas en minerales; ppm se refiere a g de analito por tonelada de mineral; g/t o mg/kg

✔ Estadística: ppm significa un caso cada un millón de casos de la población en estudio. ✔ Tolerancia: ppm significa una incertidumbre de un millonésimo de la medición. Al igual que cuando se usa porcentaje puede ser necesario aclarar si son partes en volumen, en masa o peso, si se refieren a base seca, etc.

  1. ¿Qué importancia para su formación como ingeniero(a), el entendimiento del concepto de las unidades de concentración? Para nosotros como ingenieros, es importante conocer las unidades de concentración, ya que gracias a estas se puede establecer las cantidades de soluto y solvente presentes en una solución, muchos profesionales tienen que medir, necesariamente, una de las siguientes magnitudes físicas: Masa (m), volumen (v) y cantidad de sustancia (n). Por ejemplo: puede darse la ocasión en la cual nos coloquen a medir la cantidad de azufre en el petróleo, la cual sirve como referencia para determinar el valor del crudo. Aunque muchos consideren esos detalles como cosas mínimas, es importante saberlo para así desempeñarnos satisfactoriamente en el campo laboral como ingenieros. [Etanol] (M) Densidad (g/cm-3 ) 1.0 0, 0.9 0, 0.8 0, 0.7 0, 0.6 0, 0.5 0, 0.4 0, 0.3 0,