¡Descarga Preparación de Soluciones y Reacciones Redox: Manual Práctico para Química y más Guías, Proyectos, Investigaciones en PDF de Ingeniería Química solo en Docsity!
Preparación De Soluciones Y Reacciones Redox
Preparation Of Solutions and Reactions Redox
Afianzar la preparación de soluciones con el fin de determinar el porcentaje de pureza de una muestra problema
mediante una valoración Redox.
Lady Tatiana Benítez Sánchez, Hanna Victoria Castro Romero, Kevin Mauricio Solorzano Gómez.
Universidad ECCI
Prof. Liliana Ávila Marín
Laboratorio 1 - Química Inorgánica. – 2BM
RESUMEN
La preparación de soluciones es un proceso importante en química que implica la disolución de una sustancia en un
solvente para obtener una solución. Las soluciones se pueden preparar de diferentes concentraciones, como molaridad,
normalidad, fracción molar, entre otras. La molaridad es una unidad común para expresar la concentración de una solución,
que se define como el número de moles de soluto por litro de solución. La preparación de una solución requiere
conocimiento sobre la estequiometría y la capacidad de medir volúmenes y masas con precisión. Las reacciones de
reducción-oxidación (redox) son un tipo de reacción química en el que los electrones se transfieren entre especies químicas.
La especie que pierde electrones se oxida, mientras que la especie que gana electrones se reduce. Las reacciones redox se
utilizan en una variedad de aplicaciones, como la producción de energía en baterías, la purificación de metales, la síntesis
de compuestos orgánicos y la oxidación de contaminantes ambientales. El conocimiento sobre las reacciones redox permite
comprender el comportamiento de los elementos y compuestos en solución y su capacidad para reaccionar con otros
compuestos. Las reacciones redox también pueden ser balanceadas mediante la aplicación de las reglas de balanceo de
electrones.
Palabras clave: Preparación De Soluciones, Concentración, Molaridad, Normalidad, Fracción Molar, Estequiometría,
Medición De Volúmenes, Medición De Masas, Reacciones Redox, Transferencia De Electrones, Oxidación, Reducción.
ABSTRACT
The preparation of solutions is an important process in chemistry that involves dissolving a substance in a solvent to
obtain a solution. Solutions can be prepared in different concentrations, such as molarity, normality, mole fraction, among
others. Molarity is a common unit for expressing the concentration of a solution, which is defined as the number of moles
of solute per liter of solution. The preparation of a solution requires knowledge of stoichiometry and the ability to measure
volumes and masses accurately. Redox reactions are a type of chemical reaction in which electrons are transferred
between chemical species. The species that loses electrons is oxidized, while the species that gains electrons is reduced.
Redox reactions are used in a variety of applications, such as energy production in batteries, metal purification, synthesis
of organic compounds, and oxidation of environmental pollutants. Knowledge about redox reactions allows for
understanding the behavior of elements and compounds in solution and their ability to react with other compounds. Redox
reactions can also be balanced by applying the rules of electron balancing.
Keywords: Solution Preparation, Concentration, Molarity, Normality, Mole Fraction, Stoichiometry, Volume
Measurement, Mass Measurement, Redox Reactions, Electron Transfer, Oxidation, Reduction.
MARCO TEORICO
La preparación de soluciones es un proceso fundamental en la química y se lleva a cabo mediante la disolución de un
soluto en un solvente para obtener una solución homogénea. Las soluciones se pueden preparar de diferentes
concentraciones, que se expresan en términos de la cantidad de soluto en una cantidad determinada de solvente. La
concentración más comúnmente utilizada es la molaridad, que se define como el número de moles de soluto por litro de
solución. Otras unidades de concentración incluyen la normalidad, que se basa en el número de equivalentes de soluto por
litro de solución, y la fracción molar, que se expresa como la fracción del número total de moles de soluto y solvente.
La preparación de una solución requiere una comprensión clara de la estequiometría, que es el estudio de las relaciones
cuantitativas entre los reactivos y productos en una reacción química. También es importante medir con precisión los
volúmenes y masas de los reactivos y solventes utilizados para evitar errores en la concentración de la solución. La
preparación de soluciones se realiza comúnmente en laboratorios para una variedad de propósitos, como la realización de
pruebas químicas, la calibración de instrumentos de medición y la síntesis de compuestos químicos.
Las reacciones de reducción-oxidación, también conocidas como reacciones redox, son un tipo de reacción química en la
que los electrones se transfieren entre especies químicas. Una especie se oxida al perder electrones, mientras que otra se
reduce al ganarlos. Las reacciones redox tienen una amplia gama de aplicaciones, incluyendo la producción de energía en
baterías, la síntesis de compuestos orgánicos y la eliminación de contaminantes del agua y el aire. El balanceo de
reacciones redox se lleva a cabo mediante la aplicación de las reglas de balanceo de electrones, que aseguran que el número
total de electrones perdidos en la oxidación sea igual al número total de electrones ganados en la reducción.
En resumen, la preparación de soluciones y las reacciones redox son procesos fundamentales en la química y tienen una
amplia gama de aplicaciones en la investigación y la industria. La comprensión de estos procesos es esencial para la
realización de experimentos químicos precisos y para la síntesis de compuestos químicos útiles.
Para la preparación de soluciones, se necesitará un matraz aforado, una
balanza analítica, una pipeta volumétrica, un agitador magnético, un vaso de
precipitados y una fuente de agua destilada. El matraz aforado se limpia y se
seca, luego se pesa una cantidad conocida de soluto y se disuelve en agua
destilada en el vaso de precipitados. La solución se transfiere al matraz
aforado y se completa el volumen con agua destilada hasta la marca de aforo,
asegurándose de que la solución esté homogénea. La solución se agita con el
agitador magnético y se utiliza la pipeta volumétrica para medir y transferir
la cantidad deseada de solución. El montaje experimental para la titulación
redox implica la utilización de una bureta, una solución valorada de un agente
oxidante o reductor, un indicador redox y la solución a titular.
El procedimiento comienza con la preparación de la solución a titular, que puede contener un agente reductor o oxidante.
La solución valorada de agente oxidante o reductor se prepara con una concentración conocida y se coloca en la bureta.
Se agrega un indicador redox a la solución a titular, que cambiará de color cuando se complete la reacción redox. La
titulación redox comienza con la adición de la solución a titular a un matraz o Erlenmeyer, seguida de la adición del
indicador redox. La bureta se llena con la solución valorada de agente oxidante o reductor y se coloca en posición vertical
sobre el matraz o Erlenmeyer. Se agita la solución en el matraz o Erlenmeyer mientras se agrega la solución valorada de
agente oxidante o reductor gota a gota desde la bureta.
Se continúa agregando la solución valorada de agente oxidante o reductor hasta que el
indicador redox cambie de color, lo que indica que la reacción redox se ha completado.
Se registra el volumen de solución valorada utilizado y se utiliza este valor para
calcular la concentración de la solución a titular. El montaje para la titulación redox
puede variar según el tipo de agente oxidante o reductor utilizado y la solución a titular.
Es importante tener en cuenta las precauciones de seguridad necesarias durante el
manejo de sustancias químicas y el uso de equipo de laboratorio adecuado.
disolver o
preparar
reacciones
químicas.
Pinza para
Bureta
Está diseñada
para utilizarla
con el soporte
universal. Es
ideal para
sostener de
manera segura la
bureta de
laboratorio en
posición
vertical.
1 Pipeta
Volumétrica
Dispositivos de
manipulación de
líquidos
manuales que se
utilizan en
muchos
laboratorios para
transferir y
dispensar una
única cantidad
específica de
líquido con un
grado de
precisión muy
elevado.
1 Pipeteador
Es un
instrumento de
laboratorio que
se utiliza junto
con la pipeta
para traspasar
líquidos de un
recipiente a otro
evitando
succionar con la
boca líquidos
nocivos, tóxicos,
corrosivos, con
olores muy
fuertes o que
emitan vapores.
Bureta con
Llave
Consisten en un
tubo de vidrio
largo y graduado
que termina en
una llave de paso
con un tubo
capilar cónico y
se utilizan para
dispensar y
medir
simultáneamente
cantidades
variables de una
solución
química.
8 Probeta
Permite contener
líquidos y
además se
emplea para
medir
determinados
volúmenes de
líquidos o
soluciones.
Pipeta
Pasteur
se utilizan para
transferir
pequeñas
cantidades de
líquido. Tiene
sólo abertura
inferior para la
entrada de
líquido.
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Durante la practica desarrollada, el equipo de trabajo hizo
énfasis en la observación de los proceso y resultados de
esta, para luego llevar a cabo el paso a paso dado en la
guía, pudiendo notar los resultados a continuación.
Preparación solución de nitrito de sodio
Los resultados que se obtienen al seguir los pasos descritos
en el experimento para la preparación de una solución de
nitrito de sodio son los siguientes:
- Se pesa aproximadamente 0,5 gramos de nitrito
de sodio en un vidrio de reloj, utilizando una
balanza analítica para obtener una medida
precisa de la masa.
- El nitrito de sodio se disuelve en un Baker de 100
mL que contiene 50 mL de agua desionizada. La
cantidad de agua se elige para asegurarse de que
el soluto se disuelva completamente.
- La solución se transfiere a un balón aforado de
100 mL para obtener una solución de
concentración conocida. La transferencia debe
hacerse con cuidado para asegurarse de que toda
la solución se transfiere sin pérdida.
- Se realizan tres lavados al Baker con 10 mL de
agua desionizada para asegurarse de que se
transfiera toda la solución al balón aforado. Cada
lavado se agrega al balón aforado para asegurarse
de que no se pierda nada de la solución.
- El balón aforado se completa con agua
desionizada hasta la marca de aforo, lo que
asegura que la solución final tenga una
concentración precisa.
- Al final del procedimiento, se tiene una solución
de nitrito de sodio con una concentración
conocida (Ver cálculos), que se puede utilizar
para realizar experimentos y mediciones. La
precisión de la preparación depende de la
precisión de las mediciones de masa y volumen
realizadas durante el procedimiento.
2. Preparación permanganato de potasio 0,02 M - Los resultados obtenidos son una solución de
permanganato de potasio (KMnO4) de
concentración conocida. La masa medida de
KMnO4 fue de 0,1612 gr, y se disolvió en 20 mL
de agua desionizada en un Baker de 100 mL.
- Se transfirió la solución a un balón aforado de 50
mL y se realizaron tres lavados al Baker con 5 mL
de agua desionizada, los cuales se agregaron al
balón aforado. Finalmente, se aforó el balón con
agua desionizada.
3. Preparación ácido sulfúrico 2 N - El resultado de esta operación es la preparación
de una solución de ácido sulfúrico de
concentración 2N, ya que se ha tomado una
alícuota de 10 mL de ácido sulfúrico 10N y se ha
diluido en un balón aforado de 50 mL con una
concentración ya conocida.
4. Determinación nitrito de sodio - El volumen gastado de la solución de nitrito de
sodio para valorar la solución de KMnO4. Este
volumen se registra en la bureta y se expresa en
mL con una precisión de dos decimales. Se
tomaron 3 muestras por lo tanto se muestran los
siguientes valores.
- El cambio de color de la solución de KMnO4,
que pasa de fucsia intenso a incolora al momento
de ser valorada con la solución de nitrito de
sodio.
5. CONCLUSIÓN
En general, el laboratorio permitió comprender la
importancia de la preparación de soluciones y las técnicas
necesarias para su realización, así como la aplicación de
las reacciones redox en la titulación de soluciones.
También se reforzaron conceptos importantes como la
estequiometría, la medición de volúmenes y masas con
precisión y el uso de instrumentos de laboratorio
adecuados. Posteriormente, se realizó una titulación redox
VOLUMEN NECESITADO DE NaNO
Muestra 1 6. 8 mL NaOH Color: Transparente
Muestra 2 7.2 mL NaOH Color: Transparente
Muestra 3 7 mL NaOH Color: Transparente
