PRÁCTICA
DE LABORATORIO: PREPARACIÓN DE SOLUCIONES
OBJETIVO GENERAL
Preparar y
caracterizar una solución acuosa de NaCl de 250 mL, determinando sus
concentraciones en términos de molalidad, molaridad y porcentaje masa/volumen,
con el fin de comprender y aplicar correctamente las diferentes unidades de
concentración utilizadas en química.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Aplicar los conceptos teóricos de
concentración de soluciones en la determinación de molaridad, molalidad y
%m/v.
- Analizar las diferencias entre estas
unidades de concentración y su aplicabilidad en distintos contextos
científicos e industriales.
- Fomentar el uso adecuado de material de
laboratorio en la preparación y análisis de soluciones químicas.
INTRODUCCIÓN
Las soluciones son mezclas homogéneas de dos o más componentes, en las cuales
un soluto se disuelve en un solvente. En química, la concentración de una
solución puede expresarse de diversas maneras, entre ellas la molaridad (M), la
molalidad (m) y el porcentaje masa/volumen (%m/v). Estas unidades de
concentración son fundamentales en el estudio de las propiedades fisicoquímicas
de las soluciones y su aplicación en diversos campos como la química analítica,
la bioquímica y la industria farmacéutica.
La molaridad (M) se
define como el número de moles de soluto disueltos en un litro de solución y es
ampliamente utilizada en laboratorios y procesos industriales. La molalidad
(m), por otro lado, se basa en la cantidad de soluto disuelto en un kilogramo de
solvente, lo que la hace útil en estudios de propiedades coligativas.
Finalmente, el porcentaje masa/volumen (%m/v) expresa la cantidad de soluto en
gramos por cada 100 mL de solución, siendo común en preparaciones farmacéuticas
y soluciones comerciales.
El objetivo de esta
práctica es preparar una solución de NaCl en agua y determinar su concentración
en términos de molalidad, molaridad y porcentaje masa/volumen, aplicando
conceptos básicos de preparación de soluciones y medición de concentraciones.
FUNDAMENTO
TEÓRICO
Las soluciones son
sistemas homogéneos compuestos por un soluto y un solvente. Dependiendo de la
cantidad de soluto disuelto, se pueden clasificar en diluidas, concentradas,
saturadas o sobresaturadas. En este experimento, se emplea el cloruro de sodio
(NaCl) como soluto y el agua destilada como solvente para preparar una solución
de volumen definido.
Molaridad (M): se expresa en moles de soluto por litro de solución y es útil en
reacciones químicas donde es necesario conocer el número exacto de partículas
involucradas. Su fórmula es:
Molalidad (m): se define como los moles de soluto por kilogramo de solvente y es
especialmente útil en estudios de propiedades coligativas, como el descenso del
punto de congelación y la elevación del punto de ebullición:
Porcentaje
masa/volumen (%m/v): se emplea para expresar la
concentración en términos de gramos de soluto en 100 mL de solución, siendo
frecuente en la industria farmacéutica y química:
A través de la
correcta preparación y análisis de esta solución, se reforzará la comprensión
de estos conceptos fundamentales en química.
MATERIAL Y REACTIVOS:
- Cloruro de
sodio (NaCl).
- Agua destilada.
- Vaso de precipitados de 250 mL.
- Probeta de 250
mL.
- Balanza
analítica.
- Espátula.
- Agitador de
vidrio.
- Matraz aforado
de 250 mL.
PROCEDIMIENTO:
- Cálculo de la cantidad de soluto:
·
Para esta práctica, prepararemos
una solución con 10 g de NaCl.
- Preparación
de la solución:
·
Pesar 10 g de NaCl en la balanza
analítica.
·
Agregar aproximadamente 100 mL de
agua destilada en un vaso de precipitados.
·
Disolver completamente el NaCl en
el agua con la ayuda del agitador de vidrio.
·
Transferir la solución al matraz
aforado de 250 mL.
·
Completar el volumen hasta 250 mL
con agua destilada.
· Mezclar bien la solución.
- Cálculo de
las concentraciones:
·
Cálculo de la Molaridad (M)
·
Cálculo de la Molalidad (m)
·
Cálculo del %m/v
CUESTIONARIO:
- ¿Cuál es la diferencia entre molaridad
y molalidad?
- ¿Por qué la molalidad es más útil en
estudios de propiedades coligativas?
- ¿Cómo afectaría el uso de un solvente
diferente al agua en los cálculos de concentración?
- ¿Por qué es importante disolver
completamente el soluto antes de completar el volumen de la solución?
- ¿Cómo variaría el %m/v si se duplicara
la cantidad de soluto manteniendo el mismo volumen de solución?
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
- Chang, R.
(2016). Química. McGraw-Hill.
- Petrucci, R.,
Herring, F., Madura, J., & Bissonnette, C. (2017). Química General.
Pearson.
- Atkins, P., & de Paula, J. (2018). Físico-Química.
Oxford University Press.
PRECAUCIONES Y CONSIDERACIONES:
- Medir con precisión las masas y
volúmenes para evitar errores en los cálculos.
- Asegurar la disolución completa del
NaCl antes de completar el volumen final.
- Evitar la contaminación del material de
laboratorio.
