practica quimica 5
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Este documento presenta los procedimientos para realizar cinco experimentos sobre soluciones en un curso de química médica. Incluye la definición de términos clave como soluto, solvente y solubilidad. Describe cómo preparar soluciones de diferentes concentraciones de NaCl, NaOH y HCl mediante cálculos. También incluye la valoración de una solución de NaOH y preguntas sobre sistemas amortiguadores en el cuerpo humano.
practica quimica 5
- 1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTÓBAL DE HUAMANGA FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA Y METALURGIA ESCUELA DE FORMACIÓN PROFESIONAL DE MEDICINA HUMANA PRACTICA N° 05 SOLUCIONES CURSO QUÍMICA MÉDICA. PROFESOR ING. ANÍBAL PABLO GARCÍA BENDEZÚ. ALUMNOS CCONISLLA HUAMANÍ, CESAR. ESTRADA OCHOA FREDY GRUPO JUEVES 4-6PM AYACUCHO PRACTICA N° 05
- 2. SOLUCIONES I. OBJETIVOS: Preparar y formular soluciones de diferentes concentraciones. Valorar soluciones preparadas en base de patrones de referencia. II. MARCO TEÓRICO: Son mezclas de tipo homogéneas de 2 o más sustancias puras en proporción variable, donde los componentes están dispersados uniformemente en toda la mezcla. Los componentes de la solución son denominados SOLUTO Y SOLVENTE. SOLUTO: Sustancia que se dispersa en el solvente, determinando las propiedades químicas de la solución. Estas se encuentran en menor proporción. SOLVENTE: Sustancia que actúa como medio dispersante para el soluto; disuelve al soluto, determina el estado físico de la solución y, generalmente, se encuentra en mayor cantidad. A) SOLUCIÓN ACUOSA: Soluciones donde el solvente es el agua. El agua (por la polaridad alta que poseen sus moléculas), es la sustancia con gran capacidad para disolver a sustancias polares e iónicas, por lo que es considerada SOLVENTE UNIVERSAL. B) PROCESO DE DISOLUCIÓN: Al formarse una solución, las interacciones existentes entre las partículas del soluto y solvente se rompen, produciéndose INTERACCIONES INTENSAS entre las partículas del SOLUTO Y SOLVENTE. C) SOLUBILIDAD (S): Máxima masa del soluto (en gramos) que se puede disolver en 100g de agua a una determinada temperatura. D) CLASIFICACIÓN DE SOLUCIONES: De acuerdo a la cantidad de soluto disuelto.
- 3. SOLUCIÓN SATURADA: Solución que no admite más soluto disuelto. SOLUCIÓN SOBRESATURADA: Solución que contiene mayor cantidad de soluto que una solución saturada a la misma temperatura. SOLUCIÓN DILUIDA: Solución con poca cantidad de soluto. SOLUCIÓN CONCENTRADA: Solución con mucha cantidad de soluto. E) UNIDADES DE CONCENTRACIÓN: UNIDADES FÍSICAS PORCENTAJE EN VOLUMEN (%VSTO). Cantidad en mililitros del soluto disuelto en 100mL de solución. PORCENTAJE EN MASA (%MSTO). Cantidad en gramos del soluto disuelto en 100g de solución. UNIDADES QUÍMICAS NORMALIDAD (N). Expresa el número de equivalentes gramos de soluto disuelto en un litro de solución. MOLARIDAD (M). Expresa el número de moles de soluto disuelto en un litro de solución. III. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: EXPERIMENTO 01 PREPARAR UNA SOLUCIÓN SATURADA DE NaCl.
- 4. REACTIVOS Y MATERIALES: VARILLA DE VIDRIO, LUNA DE RELOJ, MATRAZ ERLENMEYER, BALANZA, NaCl. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: a) Pesar un Erlenmeyer de 250mL y agregar 100g de agua. b) Disolver el NaCl hasta obtener una solución saturada, a temperatura de trabajo, siendo necesaria para su saturación 20g. c) Calentar la solución para observar la influencia de la temperatura en la solubilidad, que teóricamente es 35.9g por 100mL de H2O a 25°C; al elevar la T°, la solución se SOBRESATURÓ (debido al grado de agitación molecular que eleva la solubilidad de la sal) con 0.30g de sal, adicionales a los 20g con los ya saturados, determinándose con la siguiente ecuación: EXPERIMENTO 02 PREPARAR 100mL DE SOLUCIÓN DE NaOH 2M. a) b) c)
- 5. REACTIVOS Y MATERIALES: VASO PRECIPITADO, FIOLA, NaOH, BALANZA. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: a) Calcular la cantidad de NaOH (solido) 2M requerido. b) Pesar la cantidad requerida de NaOH (solido), seguir las indicaciones del profesor. c) Disolver el NaOH en un vaso d precipitados con agua destilada. d) Enrasar en una fiola de 100mL la solución de NaOH, homogenizar la mezcla. EXPERIMENTO 03 PREPARAR 100mL DE SOLUCIÓN DE NaOH 0.2N REACTIVOS Y MATERIALES: VASO PRECIPITADO, NaOH 2M, PIPETA, FIOLA. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: b) c) d)
- 6. a) A partir de NaOH 2M (solución saturada), calcular el volumen requerido (aplicando la ecuación de dilución) para preparar la solución diluida de NaOH 0.2N b) Con ayuda de una pipeta graduada agregar el volumen calculado a la fiola de 100mL y completar con agua destilada hasta el enrase y homogenizar la mezcla. EXPERIMENTO 04 VALORACIÓN DE LA SOLUCIÓN DE NaOH 0.2N CON BIFTALATO ÁCIDO DE POTASIO. REACTIVOS Y MATERIALES: MATRAZ, BALANZA, BURETA, PROBETA, BIFTALATO DE K, FENOLFTALEÍNA, NaOH, H2O DESTILADA. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
- 7. a) Pesar aproximadamente entre 0.1 y 0.2g de Biftalato de K (PF=204.22 g/mol) y agregarlos a un Erlenmeyer de 250 mL. b) Disolver la sal con 30mL de H2O destilada medida en probeta y adicionar 2 gotas de fenolftaleína. c) Agitar, llenar la bureta con 25mL de la solución de NaOH 0.2N, enrasando a cero. d) Colocar debajo de la bureta, el Erlenmeyer con la solución de Biftalato de K y dejar caer lentamente la solución de NaOH de la bureta, agitar permanentemente con un movimiento rotatorio. e) Cuando aparecen los primeros indicios de coloración rosada agregar gota a gota. f) El punto final se alcanza cuando una gota de NaOH proporcione a la solución un color rosa pálido que se mantiene unos 15 segundos.. g) Calcular la concentración de la solución de NaOH en base a los datos obtenidos. EXPERIMENTO 05 a) b) c) d) e)
- 8. PREPARACIÓN DE 100mL DE UNA SOLUCIÓN HCl 0.1N A PARTIR DE HCl CONCENTRADO. REACTIVOS Y MATERIALES: PIPETA, BOMBILLA DE SUCCIÓN, FIOLA. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: a) Los datos del HCl concentrado son: densidad 1.36g/mL, pureza 36% (p/p). Calcular el volumen requerido. b) Medir un volumen de HCl concentrado, con ayuda de una pipeta graduada y una bombilla de succión. c) Agregar sobre agua destilada contenida en una fiola de 100mL, enrasar la fiola con H2O y homogenizar la solución, siendo el volumen requerido 0.7485 para la formación de una solución de HCl 0.1N a partir de HCl concentrado. IV. CUESTIONARIO: 1) DEFINIR: SOLUTO, SOLVENTE, SOLUBILIDAD, SOLUCIÓN DILUIDA, SOLUCIÓN CONCENTRADA, SOLUCIÓN SATURADA, SOLUCIÓN SOBRESATURADA, SOLUCIÓN COLOIDAL E HIDRATO. SOLUTO SOLVENTE Sustancia que se dispersa en el solvente y determina las propiedades químicas de la solución, Sustancia que actúa como medio dispersante para el soluto y determina el estado físico de la
- 9. 2) QUE ES SOLVATACIÓN? DAR EJEMPLOS: Proceso de asociación entre las moléculas e iones de un STO y STEor moléculas de solvente. A mayor tamaño del ión, más moléculas de solvente son capaces de rodearlo, y más solvatado se encuentra el ión. La razón de ello es que la fuerza electrostática entre el núcleo del ion y la molécula del solvente disminuye de forma marcada con la distancia entre la molécula de solvente y el núcleo del ion. Así, el ion más pequeño se une fuertemente con el solvente y por ello se rodea de uLa solvatación es el proceso de asociación de moléculas de un disolvente con moléculas o iones de un soluto. Al disolverse los iones en un solvente, se dispersan y son rodeados por moléculas de solvente. A mayor tamaño del ion, más moléculas de solvente son capaces de rodearlo, y más solvatado se encuentra el ion. La razón de ello es que la fuerza electrostática entre el núcleo del ion y la molécula del solvente disminuye de forma marcada con la distancia entre la molécula de solvente y el núcleo del ion. Así, el ion más pequeño se une fuertemente con el solvente y por ello se rodea de un gran número de moléculas de solvente.n gran número de moléculas de solvente. 3) CUÁLES SON LOS SISTEMAS BUFFER O AMORTIGUADORES EN EL ORGANISMO HUMANO? generalmente, se encuentra en menor proporción. solución. Generalmente esta en mayor cantidad. SOLUBILIDAD: Medida de la capacidad de disolver una sustancia determinada (STO) en un medio (STE) HIDRATO: Indica que una sustancia contiene H2O. Q. ORGÁNICA: Compuesto formado por agregados de H2O o sus elementos a una molécula receptora. ETANOL, METANOL, GLUCOSA. Q. INORGÁNICA: Contienen moléculas de H2O que están ligados a un núcleo metálico o cristalizados en un complejo metálico. SOLUCIÓN DILUIDA: La cantidad de STO es pequeña. SOLUCIÓN CONCENTRADA: La cantidad de STO es grande SOLUCIÓN SATURADA: Aquella donde no admite más STO disuelto y también aquella que tiene un equilibrio entre el STE y STO a una T° dada. Cuando una solución está saturada no es capaz de disolver más soluto y si agregamos más, este aparecerá como un precipitado (solido) SOLUCIÓN SOBRESATURADA: Aquella donde contiene más STO que la cantidad soportada en condiciones de equilibrio por el disolvente a una T° dada. Además de ser una SOL inestable.
- 10. SISTEMAS BUFFER, TAMPÓN, SOLUCIÓN AMORTIGUADORA o SOLUCIÓN REGULADORA es la mezcla en concentraciones relativamente elevadas de un ácido débil y su base conjugada. Su principal propiedad es la de mantener estable el pH de una disolución frente a la adición de cantidades relativamente pequeñas de ácidos o bases fuertes, pues un leve cambio en la concentración de hidrogeniones en la célula puede producir un paro en la actividad de las enzimas. El tampón más importante es el equilibrio de ÁCIDO CARBÓNICO (H2CO3) y BICARBONATO (HCO3-), presentes en el líquido intracelular y en la sangre. CO2 + H2O H2CO3 HCO3- + H+ Otros tampones en el organismo son: TAMPONES ECUACIÓN pKa pH TAMPÓN HEMOGLOBINA HHbO2 HbO2 - / HbH Hb- + H+ 7.16 – 7.71 7.3 TAMPÓN BICARBONATO CO2 + H2O H2CO3 HCO3 - + H+ 6.1 7.4 TAMPÓN FOSFATO H2PO4- HPO4 2- + H+ 6.8 3 4) QUE VOLUMEN DE HCl 5N Y DE 2.5N DEBEN MEZCLARSE PARA OBTENER 4L DE UNA DISOLUCIÓN 3N? 5) QUE ES LA OSMOSIS INVERSA Y PARA QUE SE USA? ÓSMOSIS: Es un fenómeno físico relacionado con el movimiento de un solvente a través de una membrana semipermeable. Tal comportamiento supone una difusión simple a través de la membrana, sin "gasto de energía". La ósmosis del agua es un fenómeno biológico importante para el metabolismo celular de los seres vivos.
- 11. ÓSMOSIS INVERSA: Es lo contrario de la ósmosis, por eso se llama ósmosis inversa. En la ósmosis inversa a través de la membrana semipermeable sólo pasa agua. Es decir, el agua de la zona de alta concentración pasa a la de baja concentración. Si la alta concentración es de sal, por ejemplo agua marina, al aplicar presión, el agua del mar pasa al otro lado de la membrana. Sólo el agua, no la sal. Es decir, el agua se ha desalinizado por ósmosis inversa, y puede llegar a ser potable. V. CONCLUSIONES: En la preparación y formulación de soluciones intervinieron unidades químicas: MOLARIDAD Y NORMALIDAD para hallar su grado de concentración. Hemos seguido patrones y protocolos para la preparar soluciones, orientados por el profesor de curso. VI. BIBLIOGRAFÍA: Química: La Ciencia Central, 9na Edición – Theodore L. Brown. Tomo I: Biología Química Física, Centro Preuniversitario de la UNFV. http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Soluciones.html http://www.slideshare.net/LuisSeijo/Soluciones-1956019 http://www.eis.uva.es/~qgintro/soluc/esteq.html