PRACTICAS DE LABORATORIO
TEMA: DETERMINACION DE LA MOLARIDAD NORMALIDAD
I. MOLARIDAD
MATERIAL:
4 Vasos de precipitado 250 ml.
4 Pizetas de agua destilada
4 Vasos de precipitado
4 Baguetas
4 Pipetas de 10 o 20 ml.
4 Fiolas de 25 ml y 50 ml
Hidroxido de Sodio escamas
Acido sulfurico
Compuestos
PROCEDIMIENTO: Preparar, identifique los ácidos y bases
Grupo 1, 0,172 Molar de ClNa- Grupo 2, 0,2 Molar de CaO, Grupo 3, 0,021 Molar de SO4Cu , Grupo 4, 0,192 Molar de SO4Ca, Grupo 1, 0,25 Molar de ZnO
FUNDAMENTO
La molaridad (M), o concentración molar, es el número de moles de soluto por cada litro de disolución.
CM = N° de moles solut. / 1 litro
-ANALISIS TEORICO
La molaridad (M) es el número de moles de soluto por litro de soluciónM=moles de soluto litro de solucion.
Está dada por el número de moles de soluto que está disuelto en 1 litro de solución.
La molalidad (m) es el número de moles de un componente por kilogramode solvente. m= moles de soluto por Kg de disolventelamolalidad no está en función del volumen, es independiente de la temperatura y la presión, y puede medirse con mayor precisión.
MOLALIDAD (m) se define como el número de moles de soluto en 1 kg de solvente. Esto es, el número de moles de soluto disueltos en un cierto peso de solvente, expresado en kilogramos:
MOLARIDAD (M) se define como el número de moles de soluto en un litro de solución o como el número de moles de soluto en un determinado volumen de solución expresado en litros:
ACIDOS: Sustancias en solución acuosa se disocian y presentan iones hidrógeno, se les llama “protios” .
BASES: Sustancias en solución acuosa se disocian y presentan EL RADICAL oxhidrilo (OH)=
:
II. NORMALIDAD
MATERIAL
Información
Datos
PROCEDIMIENTO:
Grupo 1, 0,172 Normal de ClNa- Grupo 2, 0,2 Normal de CaO, Grupo 3, 0,021 Normal de SO4Cu , Grupo 4, 0,192 Normal de SO4Ca,.
FUNDAMENTO
CN = N° Eqq- soluto . / Vol solución en litros,1 litro
La normalidad está es, el número de pesos equivalentes. Éstos indican la cantidad exacta de un reactivo:
número de pesos equivalentes =(masa de reactivo en gramos)/(peso equivalente del reactivo)
LA NORMALIDAD (N) de una solución se define como el número de equivalentes de soluto en un volumen de solución expresado en litros:
El número de equivalentes de una dada sustancia es la cantidad en gramos de esa sustancia divididos por el peso equivalente (expresado en g/equivalentes). El peso equivalente de una sustancia es el peso que, en una reacción química particular, es involucrado en la transferencia de un mol de unidades de carga. Puede observarse que este concepto fue definido una vez establecida la Ley de las Proporciones Equivalentes. ¿ Qué dice el enunciado de esta Ley ?
-ANALISIS TEORICO
Está dada por el número de Eqq-g de soluto que esta disuelto en un litro de solución
Molaridad
La molaridad (M), o concentración molar, es el número de moles de soluto por cada litro de disolución. Por ejemplo, si se disuelven 0,5 moles de soluto en 1000 mL de disolución, se tiene una concentración de ese soluto de 0,5 M (0,5 molar). Para preparar una disolución de esta concentración habitualmente se disuelve primero el soluto en un volumen menor, por ejemplo 300 ml, y se traslada esa disolución a un matraz aforado, para después enrasarlo con más disolvente hasta los 1000 ml.
Es el método más común de expresar la concentración en química, sobre todo cuando se trabaja con reacciones químicas y relaciones estequiométricas. Sin embargo, este proceso tiene el inconveniente de que el volumen cambia con la temperatura.
Se representa también como: M = n / V, en donde "n" son los moles de soluto y "V" es el volumen de la disolución expresado en litros.
NORMALIDAD
¿Cuántos gramos de soluto se requieren para preparar 1 litro de solución 1N de Pb(NO3)2?
NORMALIDAD = NÚMERO DE EQUIVALENTES DE SOLUTO
VOLUMEN DE SOLUCIÓN EN LITROS
1) Ahora después de tener la fórmula se calcula el Peso Molecular el cual será de ayuda posteriormente, el cual se calcula sabiendo cual es el peso de cada elemento y posteriormente sumándolos.
Pb = 207.19
N = 14 (2) = 28
O = 16 (6) = 96
P. M. = 207 + 28 + 96 = 331
P. M. = 331
2) Se procede a sustituir los valores con los cuales contamos en la formula dada, y la cual quedaría de las siguiente manera:
1 N = NÚMERO DE EQUIVALENTES DE SOLUTO
1 LITRO
3) Lo que se realizara enseguida es despejar la formula para así conocer el dato faltante, y ahora se tiene que:
NÚMERO DE EQUIVALENTES DE SOLUTO = (1 N) (1 LITRO) =
1
4) A continuación se calculara el Peso Equivalente Químico de Pb(NO3)2 el cuál se calcula de la siguiente manera:
P.E.Q. de Pb(NO3)2 = PESO MOLECULAR
VALENCIA DEL PRIMER ELEMENTO
P.E.Q. de Pb(NO3)2 = 331 = 165.5
2
5) Se calcula enseguida los Gramos de Soluto de3la siguiente manera:
Gramos de soluto = (Número equivalentes de soluto)(P.E.Q.)
Gramos de soluto = (1) (165.5) = 165.5 gramos.
6) Y se tiene como resultado:
165.5 gramos de soluto (Lo que se buscaba)
NORMALIDAD:
¿Calcule la concentración Normal de una solución de Ácido Sulfúrico H2SO4 de densidad 1.198 g/cm3 que contiene 27% en peso de H2SO4 ?.
NORMALIDAD = NÚMERO DE EQUIVALENTES DE SOLUTO
VOLUMEN DE SOLUCIÓN EN LITROS
1.- Como primer paso se calcula el Peso Molecular y el Peso Equivalente Químico.
P.M.= 98
P.E.Q. de H2SO4 = 98 = 49 gramos
2
2.- Dado el caso que no se menciona la cantidad de volumen de solución en litros, se toma como base 1 litro.
Volumen de solución = 1 litro
3.- En este caso se cuenta con el dato de la densidad el cual será utilizado para saber a cuantos gramos equivalen 1000 ml es decir 1 litro, de la siguiente manera:
1.198 g. ------------------ 1 ml
X ------------------- 1000 ml
(1000 ml) (1.198 gr.) = 1198 gramos
1 ml
Y ahora se tiene que:
1 litro de solución pesa = 1198 gramos
4.- Ahora se calculara a cuanto equivale el 27% en peso de H2SO4 .
1198 gramos ------------------- 100%
X ------------------- 27%
(27%) (1198 gramos) = 323.46 gramos
100%
PESO DEL SOLUTO H2SO4 = 323.46 gramos
5.- A continuación se procederá a calcular el Número de Equivalentes de P.E.Q. de H2SO4 .
Número de Equivalentes de P.E.Q. de H2SO4 = Peso del soluto
P.E.Q. de H2SO4
Número de Equivalentes de P.E.Q. de H2SO4 = 323.46 gramos = 6.6
49 gramos
6.- Se sustituyen los datos en la fórmula original de Normalidad.
NORMALIDAD = NÚMERO DE EQUIVALENTES DE SOLUTO
VOLUMEN DE SOLUCIÓN EN LITROS
¡NORMALIDAD = 6.6 gr. = 6.6 N
1 litro
Normalidad :
La normalidad (N) es el número de equivalentes (eq-g) de soluto (sto) por litro de disolución (Vsc).
El número de equivalentes se calcula dividiendo la masa total por la masa de un equivalente: n = m / meq, o bien como el producto de la masa total y la cantidad de equivalentes por mol, dividido por la masa molar: .
Normalidad ácido-base
Es la normalidad de una disolución cuando se la utiliza para una reacción como ácido o como base. Por esto suelen titularse utilizando indicadores de pH.
En este caso, los equivalentes pueden expresarse de la siguiente forma:
para un ácido, o para una base.
Donde:
n es la cantidad de equivalentes.
moles es la cantidad de moles.
H+ es la cantidad de protones cedidos por una molécula del ácido.
OH– es la cantidad de hidroxilos cedidos por una molécula de la base.
Por esto, podemos decir lo siguiente:
para un ácido, o para una base.
El número de equivalentes se calcula dividiendo la masa total por la masa de un equivalente: n = m / meq, o bien como el producto de la masa total y la cantidad de equivalentes por mol, dividido por la masa molar: .
Normalidad ácido-base
Es la normalidad de una disolución cuando se la utiliza para una reacción como ácido o como base. Por esto suelen titularse utilizando indicadores de pH.
En este caso, los equivalentes pueden expresarse de la siguiente forma:
para un ácido, o para una base.
Donde:
n es la cantidad de equivalentes.
moles es la cantidad de moles.
H+ es la cantidad de protones cedidos por una molécula del ácido.
OH– es la cantidad de hidroxilos cedidos por una molécula de la base.
Por esto, podemos decir lo siguiente:
para un ácido, o para una base.
Donde:
N es la normalidad de la disolución.
M es la molaridad de la disolución.
H+ es la cantidad de protones cedidos por una molécula del ácido.
OH– es la cantidad de hidroxilos cedidos por una molécula de la base.
Ejemplos:
Una disolución 1 M de HCl cede 1 H+, por lo tanto, es una disolución 1 N.
Una disolución 1 M de Ca (OH)2 cede 2 OH–, por lo tanto, es una disolución 2 N.
Normalidad red-ox [editar]
Es la normalidad de una solución cuando se la utiliza para una reacción como agente oxidante o como agente reductor. Como un mismo compuesto puede actuar como oxidante o como reductor, suele indicarse si se trata de la normalidad como oxidante (Nox) o como reductor (Nrd). Por esto suelen titularse utilizando indicadores redox.
En este caso, los equivalentes pueden expresarse de la siguiente forma:
.
Donde:
n es la cantidad de equivalentes.
moles es la cantidad de moles.
e– es la cantidad de electrones intercambiados en la semirreacción de oxidación o reducción.
Por esto, podemos decir lo siguiente:
.
Donde:
N es la normalidad de la disolución.
M es la molaridad de la disolución.
e–: Es la cantidad de electrones intercambiados en la semirreacción de oxidación o reducción.
Ejemplos:
En el siguiente caso vemos que el anión nitrato en medio ácido (por ejemplo el ácido nítrico) puede actuar como oxidante, y entonces una disolución 1 M es 3 Nox.
4 H+ + NO3– + 3 e– ↔ NO + 2 H2O
En el siguiente caso vemos que el anión ioduro puede actuar como reductor, y entonces una disolución 1 M es 1 Nrd.
2 I– - 2 e– ↔ I2
En el siguiente caso vemos que el catión argéntico, puede actuar como oxidante, donde una solución 1 M es 1 Nox.
1 Ag+ + 1 e– ↔ Ag0
En este caso, los equivalentes pueden expresarse de la siguiente forma:
.
Donde:
n es la cantidad de equivalentes.
moles es la cantidad de moles.
e– es la cantidad de electrones intercambiados en la semirreacción de oxidación o reducción.
Por esto, podemos decir lo siguiente:
.
Donde:
N es la normalidad de la disolución.
M es la molaridad de la disolución.
e–: Es la cantidad de electrones intercambiados en la semirreacción de oxidación o reducción.
Ejemplos:
En el siguiente caso vemos que el anión nitrato en medio ácido (por ejemplo el ácido nítrico) puede actuar como oxidante, y entonces una disolución 1 M es 3 Nox.
4 H+ + NO3– + 3 e– ↔ NO + 2 H2O
En el siguiente caso vemos que el anión ioduro puede actuar como reductor, y entonces una disolución 1 M es 1 Nrd.
2 I– - 2 e– ↔ I2
En el siguiente caso vemos que el catión argéntico, puede actuar como oxidante, donde una solución 1 M es 1 Nox.
1 Ag+ + 1 e– ↔ Ag0
Molalidad
La molalidad (m) es el número de moles de soluto por kilogramo de disolvente (no de disolución). Para preparar disoluciones de una determinada molalidad, no se emplea un matraz aforado como en el caso de la molaridad, sino que se puede hacer en un vaso de precipitados y pesando con una balanza analítica, previo peso del vaso vacío para poderle restar el correspondiente valor.
La principal ventaja de este método de medida respecto a la molaridad es que como el volumen de una disolución depende de la temperatura y de la presión, cuando éstas cambian, el volumen cambia con ellas. Gracias a que la molalidad no está en función del volumen, es independiente de la temperatura y la presión, y puede medirse con mayor precisión.
Es menos empleada que la molaridad pero igual de importante.
La molalidad (m) es el número de moles de soluto por kilogramo de disolvente (no de disolución). Para preparar disoluciones de una determinada molalidad, no se emplea un matraz aforado como en el caso de la molaridad, sino que se puede hacer en un vaso de precipitados y pesando con una balanza analítica, previo peso del vaso vacío para poderle restar el correspondiente valor.
La principal ventaja de este método de medida respecto a la molaridad es que como el volumen de una disolución depende de la temperatura y de la presión, cuando éstas cambian, el volumen cambia con ellas. Gracias a que la molalidad no está en función del volumen, es independiente de la temperatura y la presión, y puede medirse con mayor precisión.
Es menos empleada que la molaridad pero igual de importante.
Formalidad
La formalidad (F) es el número de peso-fórmula-gramo por litro de disolución.
F = nº PFG / volumen (litro disolución)
El número de peso-fórmula-gramo tiene unidad de g / PFG.
Concentraciones pequeñas:
La formalidad (F) es el número de peso-fórmula-gramo por litro de disolución.
F = nº PFG / volumen (litro disolución)
El número de peso-fórmula-gramo tiene unidad de g / PFG.
Concentraciones pequeñas:
Para expresar concentraciones muy pequeñas, trazas de una sustancia muy diluida en otra, es común emplear las relaciones partes por millón (ppm), partes por "billón" (ppb) y partes por "trillón" (ppt). El millón equivale a 106, el billón estadounidense, o millardo, a 109 y el trillón estadounidense a 1012.
Es de uso relativamente frecuente en la medición de la composición de la atmósfera terrestre. Así el aumento de dióxido de carbono en el aire debido al calentamiento global se suele dar en dichas unidades.
Las unidades que se usan con más frecuencia son las siguientes:
ppmm = μg × g–1
ppmv = μg × ml–1
ppbm = ng × g–1
ppbv = ng × ml–1
pptm = pg × g–1
pptv = pg × ml–1
*Nota: Se pone una v o una m al final según se trate de partes en volumen o en masa.
Sin embargo, a veces se emplean otras unidades. Por ejemplo, 1 ppm de CO2 en aire podría ser, en algunos contextos, una molécula de CO2 en un millón de moléculas de componentes del aire. Otro ejemplo: hablando de trazas en disoluciones acuosas, 1 ppm corresponde a 1 mg soluto/ kg disolución o, lo que es lo mismo, 1 mg soluto/ L disolución -ya que en estos casos, el volumen del soluto es despreciable, y la densidad del agua es 1 kg/L.
También se habla a veces de relaciones más pequeñas, por ejemplo "cuatrillón". Sin embargo son concentraciones excesivamente pequeñas y no se suelen emplear.
La IUPAC desaconseja el uso de estas relaciones (especialmente en el caso de masa entre volumen) y recomienda usar las unidades correspondientes. Es particularmente delicado el uso de ppb y ppt, dado el distinto significado de billón y trillón en los entornos estadounidense y europeo.
Conversiones útiles
Es de uso relativamente frecuente en la medición de la composición de la atmósfera terrestre. Así el aumento de dióxido de carbono en el aire debido al calentamiento global se suele dar en dichas unidades.
Las unidades que se usan con más frecuencia son las siguientes:
ppmm = μg × g–1
ppmv = μg × ml–1
ppbm = ng × g–1
ppbv = ng × ml–1
pptm = pg × g–1
pptv = pg × ml–1
*Nota: Se pone una v o una m al final según se trate de partes en volumen o en masa.
Sin embargo, a veces se emplean otras unidades. Por ejemplo, 1 ppm de CO2 en aire podría ser, en algunos contextos, una molécula de CO2 en un millón de moléculas de componentes del aire. Otro ejemplo: hablando de trazas en disoluciones acuosas, 1 ppm corresponde a 1 mg soluto/ kg disolución o, lo que es lo mismo, 1 mg soluto/ L disolución -ya que en estos casos, el volumen del soluto es despreciable, y la densidad del agua es 1 kg/L.
También se habla a veces de relaciones más pequeñas, por ejemplo "cuatrillón". Sin embargo son concentraciones excesivamente pequeñas y no se suelen emplear.
La IUPAC desaconseja el uso de estas relaciones (especialmente en el caso de masa entre volumen) y recomienda usar las unidades correspondientes. Es particularmente delicado el uso de ppb y ppt, dado el distinto significado de billón y trillón en los entornos estadounidense y europeo.
Conversiones útiles
Fracción molar a molalidad ( Xst→m ), y recordando que Xst + Xsv = 1
Molalidad a molaridad ( m→M )
Molaridad a molalidad ( M→m )
Porcentaje en peso a porcentaje peso en volumen
Peso en volumen a molaridad
Donde:
Psv = Peso molar del disolvente (g/mol)
Pst = Peso molar del soluto (g/mol)
d = densidad (g/mL)
%P/P = Concentración en g soluto/100 g disolución
%P/V = Concentración en g soluto/100 mL disolución
Molalidad a molaridad ( m→M )
Molaridad a molalidad ( M→m )
Porcentaje en peso a porcentaje peso en volumen
Peso en volumen a molaridad
Donde:
Psv = Peso molar del disolvente (g/mol)
Pst = Peso molar del soluto (g/mol)
d = densidad (g/mL)
%P/P = Concentración en g soluto/100 g disolución
%P/V = Concentración en g soluto/100 mL disolución
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