METODOLOGIA EXPERIMENTAL PRACTICA MASA MAXIMA SOLUTO

Vista previa del material en texto

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES CUAUTITLÁN
CAMPO 1
DIVISIÓN: CIENCIAS BIOLÓGICAS Y DE LA SALUD
QUIMICA INDUSTRIAL
SECCIÓN DE CIENCIA BÁSICA
LABORATORIO DE METODOLOGÍA EXPERIMENTAL I
PRACTICA 3 DISEÑO EXPERIMENTAL
INFORME: DISEÑO EXPERIMENTAL DE ESTUDIO CUALITATIVO DE LA MASA MAXIMA DE UN SOLUTO QUE SE DISUELVE EN UN VOLUMEN DE DISOLVENTE
EQUIPO: E
INTEGRANTES: AGUIRRE VEGA ALINA MÁRIA
SOLIS MONTEBELLO DIANA JANETH
MARTÍNEZ FLORES ANGÉLICA BERENICE
PROFESOR: JUAN CHIU CHAN
FECHA DE ENTREGA: 22/SEPTIEMBRE/2016.
1. PORTADA
2. CONTENIDO
En esta práctica realizaremos una serie de experimentos y análisis con el fin de observar cuál es la relación que existe entre la masa máxima de una sustancia que se disuelve en un volumen de disolvente dado (Cuando una solución llega a su punto de saturación). Experimentaremos sobre una sustancia líquida y sustancias sólidas (Azúcar, sal de mesa y Bicarbonato de sodio), para crear una disolución, con la finalidad de comprobar la hipótesis previamente realizada. Al realizar la práctica obtendremos una serie de datos que nos servirán para poder analizar los resultados y ver cómo se comportan las variables, todo esto con el fin de hacer más clara la relación entre ellas.
(Tabla de contenido)
3. PROBLEMA
Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la masa máxima de una sustancia que puede disolverse en diferentes volúmenes de disolvente.
4. INTRODUCCION
Las disoluciones son mezclas homogéneas, es decir presentan dos o más componentes, que se encuentran acomodados de tal manera que solo se observa una sola fase, por ejemplo una disolución de sal o de azúcar. Las mezclas homogéneas presentan un soluto y un disolvente. 
Las disoluciones de acuerdo a la cantidad de soluto que presentan se pueden clasificar en diluidas, saturadas y sobresaturadas.
Para poder preparar una disolución diluida, saturada o sobresaturada se debe conocer la solubilidad del soluto en el disolvente, es decir la cantidad de soluto que puede disolverse en cierta cantidad de disolvente, es importante saber que la solubilidad se encuentra en las hojas de seguridad de sustancias en la sección de propiedades físico-químicas.
Existe una cantidad límite o cantidad máxima de soluto (masa máxima) que se disolverá en determinada cantidad de solvente que llamamos como coeficiente de solubilidad. El coeficiente de solubilidad varía de acuerdo con el soluto, la cantidad de solvente y la temperatura en la que se encuentra la solución. En cuanto a la naturaleza del soluto, substancias diferentes se disuelven en cantidades diferentes, en una misma cantidad de solvente a la misma temperatura.
Una solución es una sustancia que se compone de un soluto el cual se disuelve y es el de menor cantidad en el sistema, y por el disolvente o solvente que es el componente más abundante en una solución y es el encargado de disolver al soluto. Uno de los disolventes más conocidos es el agua la que se clasifica como el disolvente universal debido a las propiedades que posee. La concentración de las soluciones expresa la cantidad de soluto que se encuentra disuelto en una solución que puede variar debido a su concentración en: saturadas, no saturadas y sobresaturadas. La solubilidad de una sustancia respecto de un disolvente determinado es la concentración que corresponde al estado de saturación a una temperatura dada. La temperatura es este factor que solo modifica la solubilidad de solutos sólidos y gaseosos, los líquidos no sufren ninguna alternación en su solubilidad, solo hasta que sean miscibles entre sí.
5. OBJETIVOS
· Objetivo general 
Determinar experimentalmente la relación cuantitativa entre la masa máxima de una sustancia sólida que se disuelve en diferentes volúmenes de disolvente. 
· Objetivos particulares 
· Describir los estados de agregación de la materia. 
· Definir el concepto solubilidad. 
· Diferenciar los conceptos solubilidad y disolver. 
· Analizar los factores que modifican la cantidad de la masa máxima de soluto que se disuelve en un volumen de disolvente. 
· Analizar las diferentes formas de expresar dimensionalmente la solubilidad de las sustancias para electrolitos fuertes y débiles.
6. VARIABLES
Selección de variables:
Variable independiente- Volumen de la sustancia
Variable dependiente- Masa de la sustancia
7. SUJETO DE ESTUDIO
· NaCl
· NaHCO3
· C12H24O12.
8. HIPÓTESIS
Existe una relación directamente proporcional entre el volumen del disolvente y la masa máxima de soluto disuelto. La saturación del soluto dependerá del volumen en el que esté contenido el solvente. A mayor volumen, mayor será la cantidad de soluto que se le deba administrar a la solución.
9. METODO
Sujeto de estudio: NaCl, NaHCO3, C12H24O12.
Aparatos de medición y equipo: 
	Cantidad
	Material
	1
	Balanza granataría
	1
	Tripie
	1
	Triangulo 
	1
	Vaso precipitado 50 mL
	1
	Vaso precipitado 100 mL
	1
	Vaso precipitado 250 mL
	1
	Vidrio de reloj
	1
	Agitador mosca
	1
	Agitador magnético
	1
	Agitador de vidrio 
	1
	Embudo 
	1
	Multímetro 
	1
	Probeta 150 mL
	1
	Pinzas para crisol
	1
	Mufla 
	1
	Pizeta 
	1
	Picnómetro 
Tabla 1.1
Materiales:
	Cantidad
	Material
	1 kg
	Azúcar
	200 g
	Bicarbonato de sodio
	500 g
	Sal
	21 cuadros 15x15 cm
	Papel filtro
	1 L
	Agua destilada 
Tabla 1.2
Procedimiento experimental:
Para obtener la relación entre la masa máxima resultante y el volumen:
1) Tomamos la medición de todos y cada uno de nuestros solutos
2) Tomamos la medición de nuestro disolvente cada 10 mililitros de agua destilada con ayuda de la probeta
3) Juntamos el soluto y el disolvente de cada una de nuestras muestras y mezclamos por medio del agitador mosca y el agitador magnético la disolución, esperamos 15 minutos en cada una de ellas 
4) Vertimos la disolución en el embudo y con ayuda del papel filtro, separamos la disolución 
5) Tomamos el papel filtro y lo metimos a la mufla para poder pesar el soluto restante 
6) Sacamos la diferencia de peso entre cada una de nuestras muestras 
Para obtener la densidad:
1) Se pesó el picnómetro vacío 
2) Se llenó el picnómetro con cada una de nuestras muestras hasta que el líquido subiera por el interior del tapón hasta el capilar
3) Se tomó nota del peso y se sacó la diferencia
Método para calcular el porcentaje 
Método para calcular la molaridad
· Sal 
Se obtiene el número de moles de nuestra disolución por medio del peso molecular entre los gramos necesarios
	Peso molecular
	Gramos necesarios
	Numero de moles de soluto
	58 g/mol
	8 g
	0.13 moles
	58 g/mol
	12 g
	0.20 moles
	58 g/mol
	16 g
	0.27 moles
	58 g/mol
	20 g
	0.34 moles
	58 g/mol
	24 g
	0.41 moles
	58 g/mol
	28 g
	0.48 moles
	58 g/mol
	32 g
	0.55 moles
Se divide la el número de moles sobre el volumen necesario en litros 
	Numero de moles de soluto
	Volumen en litros
	Molaridad
	0.13 moles
	0.01 L
	13 M
	0.20 moles
	0.02 L
	10 M
	0.27 moles
	0.03 L
	9 M
	0.34 moles
	0.04 L
	8.5 M
	0.41 moles
	0.05 L
	8.2 M
	0.48 moles
	0.06 L
	8 M
	0.55 moles
	0.07 L
	7.8 M
· Bicarbonato de sodio 
Se obtiene el número de moles de nuestra disolución por medio del peso molecular entre los gramos necesarios
	Peso molecular
	Gramos necesarios
	Numero de moles de soluto
	84 g/mol
	3 g
	0.03 moles
	84 g/mol
	6 g
	0.07 moles
	84 g/mol
	9 g
	0.10 moles
	84 g/mol
	12 g
	0.14 moles
	84 g/mol
	15 g
	0.17 moles
	84 g/mol
	18 g
	0.21 moles
Se divide la el número de moles sobre el volumen necesario en litros 
	Numero de moles de soluto
	Volumen en litros
	Molaridad
	0.03 moles
	0.01 L
	3 M
	0.07 moles
	0.02 L
	3.5 M
	0.10 moles
	0.03 L
	3.3 M
	0.14 moles
	0.04 L
	3.5 M
	0.17 moles
	0.05 L
	3.4 M
	0.21 moles
	0.06 L
	3.5 M
· Azúcar 
Se obtiene el número de moles de nuestra disolución por medio del peso molecular entre los gramos necesarios
	Peso molecular
	Gramos necesarios
	Numero de moles de soluto
	360 g/mol
	40 g
	0.11 moles
	360 g/mol
	80 g
	0.22 moles
	360 g/mol
	120 g
	0.33 moles
	360 g/mol
	160 g
	0.44 moles
	360 g/mol
	200 g0.55 moles
Se divide la el número de moles sobre el volumen necesario en litros 
	Numero de moles de soluto
	Volumen en litros
	Molaridad
	0.11 moles
	0.01 L
	11 M
	0.22 moles
	0.02 L
	11 M
	0.33 moles
	0.03 L
	11 M
	0.44 moles
	0.04 L
	11 M
	0.55 moles
	0.05 L
	11 M
Método para calcular la molalidad:
· Sal 
Ya con el dato anterios del numero de moles se divien entre los kilogramos del disolvente 
	Numero de moles de soluto
	Kilogramos de disolvente
	Molal
	0.13 moles
	0.004 g
	32.5 m
	0.20 moles
	0.008 g
	25 m
	0.27 moles
	0.012 g
	22.5 m
	0.34 moles
	0.016 g
	21.2 m
	0.41 moles
	0.020 g
	20.5 m
	0.48 moles
	0.024 g
	20 m
	0.55 moles
	0.028 g
	19.6 m
· Bicarbonato de sodio 
Ya con el dato anterios del numero de moles se divien entre los kilogramos del disolvente 
	Numero de moles de soluto
	Kilogramos de disolvente
	Molal
	0.03 moles
	0.003 g
	10 m
	0.07 moles
	0.006 g
	11.6 m
	0.10 moles
	0.009 g
	11.1 m
	0.14 moles
	0.012 g
	11.6 m
	0.17 moles
	0.015 g
	11.3 m
	0.21 moles
	0.018 g
	11.6 m
· 	Azúcar 
Ya con el dato anterios del numero de moles se divien entre los kilogramos del disolvente 
	Numero de moles de soluto
	Kilogramos de disolvente
	Molal
	0.11 moles
	0.04 g
	2.7 m
	0.22 moles
	0.08 g
	2.7 m
	0.33 moles
	0.12 g
	2.7 m
	0.44 moles
	0.16 g
	2.7 m
	0.55 moles
	0.20 g
	2.7 m
10. 
	X (Volumen ml)
	Soluto total de NaCl (g)
	Y (Soluto que se disolvió g)
	10
	4
	2.6939
	20
	8
	6.0627
	30
	12
	9.5819
	40
	16
	12.7184
	50
	20
	16.1181
	60
	24
	19.7689
	70
	28
	21.4961
RESULTADOS
· Tabla del NaCl 
 
· Tabla del Azucar
	X (Volumen ml)
	Soluto total de Azucar (g)
	Y (Soluto que se disolvió g)
	10
	40
	16.3597
	20
	80
	44.8092
	30
	120
	67.0852
	40
	160
	93.0294
	50
	180
	105.0194
Para sacar la densidad utilizamos un picnómetro:
	X Volumen (ml)
	Y Densidad (g/ml)
	10
	1.7469
	20
	2.2515
	30
	2.3472
	40
	2.4368
	50
	2.5164
· Tabla del Bicarbonato de Sodio
	X (Volumen ml)
	Soluto total de Bicarbonato (g)
	Y (Soluto que se disolvió g)
	10
	3
	0.9152
	20
	6
	1.8084
	30
	9
	2.9111
	40
	12
	4.0568
	50
	15
	5.1336
	60
	18
	6.2879
11. ANALISIS Y DISCUSION
· Tabla de bicarbonato
	X Volumen (ml)	
	Y’
	10
	0.8064
	20
	1.8924
	30
	2.9784
	40
	4.0644
	50
	5.1504
	60
	6.2364
y=mx+b
y=0.1086x-0.2796
A=-0.2796
B=0.1086
R=O.9993
· Tabla azúcar
	X Volumen (ml)
	Y’	
	10
	20.1518
	20
	42.7048
	30
	65.2578
	40
	87.8108
	50
	110.3638
y=mx+b
 y=2.2553x-2.4012
A=-2.4012 
 B=2.2553 
R=0.9924
· Tabla NaCl
	X Volumen (ml)
	Y’
	10
	2.9524
	20
	6.1784
	30
	9.4044
	40
	12.6304
	50
	15.8564
	60
	19.0824
	70
	22.3084
y=mx+b
y=0.3226x-0.2736
A=-0.2736
B=0.3226
R=0.9977
12. CONCLUSIONES
13. ANEXOS
	 Molaridad (M) =
	  
n (nº de moles de soluto)
	·
	
	 Volumen de disolución
	
	
	
	
	
	
	
	 Molalidad (m) =
	  
n (nº de moles de soluto)
	·
	
	 Kilogramos de disolvente
.
	
14. DIAGRAMA ECOLOGICO 
15. REFERENCIAS 
· Hernández Sampieri, Roberto. Metodología de la investigación, 3ª. , McGraw Hill, México, 2003.
· Theodore L. Brown, H. Eugene LeMay Jr., Catherine J. Murphy, Bruce E. Bursten y Patrick M.Woodward, La ciencia central, 12va edición, McGraw Hill, México, 2012.