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Instituto Tecnológico de
Aguascalientes
Tecnológico Nacional de México
Instituto Tecnológico de Aguascalientes
INGENIERÍA QUÍMICA
IQ2 Semestre Agosto - Diciembre 2024
Laboratorio Integral II
Tema 1. Equilibrio Físico
Encuadre No. 2
“Preparación y Valoración de soluciones”
Profesora: Rosales Ibarra Alejandra Patricia
Profesora auxiliar: Ing. Velázquez Herrera Laura
Alumnos Equipo 3:
21150425 Monroy Esquivel Andrea Sinahí
21150509 Moreno Rodríguez Neftaly Sarahí
21151599 Muro Ortiz Guadalupe Elizabeth
20150657 Prado Marin Pedro Cesar
21150449 Pérez Alvarado Ramiro Sebastian
19150674 Reyes Guerrero Lesly del Carmen
20150675 Rivera Vega Angelica Teresa
Fecha de realización: viernes 30/08 y 02/09 del 2024.
Fecha de entrega: viernes 06 de septiembre del 2024.
Contenido
- Encuadre No.
- “Preparación y Valoración de Soluciones”
- Objetivo
- Datos
- Desarrollo experimental
- Materiales.............................................................................................................
- Reactivos
- Pipeta volumétrica de 10ml
- Hidróxido de sodio
- Procedimiento
- Datos experimentales
- Fórmulas..................................................................................................................
- Cálculos
- Resultados..............................................................................................................
- Evidencias fotográficas
- Investigación
- Observaciones de importancia
- Conclusiones
- Bibliografía.............................................................................................................
contaminada. Enjuagar la piel con agua
[o ducharse].
P305+P351+P338 EN CASO DE
CONTACTO CON LOS OJOS:
Enjuagar con agua cuidadosamente
durante varios minutos. Quitar las
lentes de contacto cuando estén
presentes y pueda hacerse con
facilidad. Proseguir con el lavado.
P310 Llamar inmediatamente a un
Centro de Toxicología/médico.
Ácido Clorhídrico
PELIGRO
Indicación de Peligro:
H302. Nocivo en caso de ingestión.
H314. Provoca graves lesiones en la
piel y lesiones oculares.
H335. Puede irritar las vías
respiratorias.
H371. Puede provocar daños en los
órganos.
H402. Nocivo para la vida acuática.
P260. No respirar
gases/aerosoles/vapores.
P264. Lavarse cuidadosamente
después de la manipulación.
P270. No comer, beber o fumar
mientras se manipula este producto.
P280. Usar guantes, ropa de protección
y equipo de protección para la cara y
ojos.
Fórmula: HCl
Sinónimos: Ácido Muriático, ácido
Hidroclórico, cloruro de hidrogeno
(gas).
Peso Molecular: 36.46 g/mol
Familia: Ácidos inorgánicos
Apariencia: Gas incoloro o líquido
transparente
Olor: Característico, pungente y
desagradable
Densidad: 1,18 g/cm³ (líquido)
Punto de ebullición: - 85,1°C
Punto de fusión: - 114,2°C
Solubilidad: Muy soluble en agua
Acidez: Fuerte ácido, pH ≈ 1-2 (1M)
Conductividad: Buen conductor de
electricidad
Reactividad: Reacciona con metales,
bases y compuestos orgánicos
Biftalato de potasio
Sinónimos: BIFTALATO DE POTASIO
FTALATO DE POTASIO
HIDROGENADO, ÁCIDO FTÁLICO
SAL DE POTASIO.
P264 Lavarse la piel concienzudamente
tras la manipulación.
P280 Llevar gafas/ máscara de
protección.
P305 + P351 + P338 EN CASO DE
CONTACTO CON LOS OJOS:
Enjuagar cuidadosamente con agua
durante varios minutos.
Quitar las lentes de contacto, si lleva y
resulta fácil. Seguir enjuagando.
P337 + P313 Si persiste la irritación
ocular: Consultar a un médico.
Fórmula: HOCOC6H4COOK
Peso Molecular: 204.22 g/mol
Familia Química: N/D
Apariencia: Polvo blanco cristalino
Densidad: 1,64 g/cm³
Punto de fusión: 295 - 300°C
Solubilidad: Soluble en agua (70 g/
mL a 20°C) y etanol
pH: Establece un pH fijo en solución
acuosa (pH 4,01)
Estabilidad: Estable en condiciones
normales
Carbonato de Sodio
Fórmula química: Na2CO
Apariencia: Polvo blanco cristalino
Densidad: 2,53 g/cm³
Punto de fusión: 851°C
Punto de ebullición: 1600°C
Solubilidad: Soluble en agua (140 g/
mL a 20°C)
Procedimiento
0.1N
1M
de
de
de
Datos experimentales
Parte B
Experimento Masa de
Na 2 CO 3 (grs)
Volumen gastado
de HCI (ml)
Promedios
Masa de Na 2 CO 3 Volumen gastado de HCI
0.1538grs 2.77ml
Parte C
Experimento Volumen gastado
de NaOH(ml)
Promedio
Volumen gastado de NaOH(ml)
5.03 ml
Fórmulas
Preparación de soluciones y diluciones
(𝑙𝑡)
Cálculos
a) 100 ml de una solución de ácido clorhídrico 1 M
= 0. 10 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠
= 3. 375 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠
𝑉 =
- 375 ∗ 100%
37%
= 𝟗. 𝟏𝟐𝟒𝒎𝒍
b) 100 ml de una solución de hidróxido de sodio al 0.1 N
𝑛 = 0. 100 𝑙𝑡𝑠 ∗ 0. 1
𝑚𝑜𝑙
𝑙𝑡𝑠
= 0. 01 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠
𝑚 = 40
𝑔𝑟𝑠
𝑚𝑜𝑙
∗ 0. 01 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 =
4 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠
98
= 0. 4081 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠
Concentraciones reales (HCl)
𝑒𝑞𝑣
𝑁 =
𝑤
( 𝑚𝑔 𝑁𝑎
2
𝐶𝑂
3
)
(𝑃
𝑒𝑞𝑢 𝑁𝑎 2
𝐶𝑂 3
⋅ 𝑉
𝐻𝐶𝑙
)
=
8 𝑚𝑔
995 ⋅ 2. 7
= 1. 0748
c) 100ml de ftalato acido de potasio al 0.1N
Debido a que el número de equivalentes es uno M=N
𝑛 = 0. 100 𝑙𝑡𝑠 ∗ 0. 1
𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠
𝑙𝑡𝑠
= 0. 01 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 = 0. 01 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠
𝑚 = 204. 22
𝑔𝑟𝑠
𝑚𝑜𝑙
⋅ 0. 01 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 = 2. 0422 𝑔𝑟𝑠
Concentraciones reales (NaOH)
𝐶 2 =
1 𝑁 ⋅ 5 𝑚𝑙
03 𝑚𝑙
= 0. 0994 𝑁
d) Diluciones
NaOH 0.01N
𝑉 𝑁𝑎𝑂𝐻 =
01 𝑁 ⋅ 100 𝑚𝑙
0994 𝑁
= 10. 06 𝑚𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻
HCl 0.1M
𝑉 𝐻𝐶𝐼 =
1 𝑀 ∗ 100 𝑚𝑙
0748 𝑀
= 9. 304 𝑚𝑙 𝑑𝑒 𝐻𝐶𝑙
Varianza
𝑠
2
=
- 00096
2
= 0. 00048
Desviación estándar
𝑠 =
√ 𝑠
2
= √ 0. 00048 = 0. 02193
Desviación estándar de la media
𝑠𝑚 =
- 02193
√ 3
= 0. 01266
Varianza
𝑠
2
=
- 08666
2
= 0. 04333
Desviación estándar
𝑠 =
√ 𝑠
2
= √
- 04333 = 0. 2082
Desviación estándar de la media
𝑠𝑚 =
- 2082
√
3
= 0. 1202
Resultados
Parte A:
En este experimento, tampoco se llegó a la idealidad esperada, ya que tenemos
una variación de Molaridad de aproximadamente de 0.008 puntos de alcanzar la
línea esperada, sin embargo, se llegó a la Molaridad promedio de 0.1, llegando a la
expectativa.
Evidencias fotográficas
Imagen 1. Pesando el
carbonato de sodio.
Imagen 2. Agregando 2
gotas del indicador
correspondiente para cada
Matraz.
Imagen 3. indicador de
Fenolftaleína.
Imagen 4. indicador Naranja
de Metilo.
Imagen 5. resultado del vire
con el Naranja de Metilo.
imagen 6. Resultado del vire
con el indicador de
Fenolftaleína.
Investigación
La preparación de soluciones una técnica que se utiliza para determinar la
concentración de una sustancia disuelta en una solución, en la mayoría de las
industrias la preparación de soluciones es importante y necesaria, esto se debe a
que, puede servir como control o herramienta de calidad de algunos métodos de
prueba que esa industria realiza, ya que, de no prepararse las soluciones con los
estándares de calidad necesario o exigidos por la empresa, puede generar
problemas pues durante el análisis existiendo la posibilidad de generar resultados
experimentales erróneos.
La preparación de soluciones no se limita solo a los laboratorios o industrias;
También es algo que se hace comúnmente en la vida diaria, aunque muchas veces
no lo notamos.
Las industrias donde se realizan principalmente estos procesos son: En la industria
de la cerámica, en la industria de los disolventes, en la industria de la cosmética, en
la industria de los textiles y en la industria alimenticia.
La elaboración de soluciones facilita la síntesis de compuestos innovadores y la
obtención de materiales que posibilitan la realización de variados experimentos y
pruebas.
Industria de la cerámica
En la industria de la cerámica refiere al proceso de mezclar y disolver sustancias
químicas para crear líquidos o suspensiones que se utilizan en la fabricación de
productos cerámicos.
Estas soluciones pueden contener una variedad de componentes, como:
- Disolventes: Agua, alcohol, glicol, etc.
- Sustancias químicas: Sales, ácidos, bases, óxidos, etc.
- Aditivos: Colorantes, estabilizantes, plastificantes, etc.
La preparación de soluciones en la industria de la cerámica es crucial para:
- La fabricación de pasta cerámica: Se mezclan arcillas, feldespatos y otros
materiales con agua y aditivos para crear una pasta que se puede moldear.
Industria de la cosmética
La preparación de soluciones en la industria de los cosméticos es el proceso de
mezclar y disolver ingredientes activos, emolientes, humectantes, conservantes,
fragancias y colorantes en una base líquida, para crear productos cosméticos y de
cuidado personal, como:
- Cremas y lociones.
- Productos de cuidado capilar.
- Maquillaje.
- Productos de higiene personal.
Este proceso implica:
- Mezclar ingredientes en una base líquida.
- Ajustar pH y viscosidad.
- Agregar conservantes y fragancias.
Industria de los textiles
La preparación de soluciones en la industria de los textiles se refiere al proceso de
mezclar y disolver sustancias químicas y colorantes para crear líquidos o
dispersiones que se utilizan en la fabricación y tratamiento de textiles. Estas
soluciones pueden contener:
- Colorantes y tintes
- Blanqueadores y decolorantes
- Suavizantes y ablandadores
- Repelentes de agua y aceite
- Fijadores y estabilizantes
La preparación de soluciones en la industria de los textiles es crucial para:
- Teñir y colorear telas
- Blanquear y decolorar telas
- Suavizar y ablandar telas
- Repeler agua y aceite en telas
- Mejorar la durabilidad y resistencia de los textiles
Este proceso implica:
- Mezclar ingredientes en una base líquida
- Ajustar pH y viscosidad.
- Agregar aditivos y colorantes.
- Filtrar y envasar el producto final.
Industria alimenticia
La preparación de soluciones en la industria alimenticia se refiere al proceso de
mezclar y disolver ingredientes y sustancias químicas para crear líquidos o
suspensiones que se utilizan en la fabricación de productos alimenticios. Estas
soluciones pueden contener una variedad de componentes, como:
- Conservantes: Ácidos, sales, azúcares, etc.
- Aditivos: Colorantes, saborizantes, texturizantes, etc.
- Nutrientes: Vitaminas, minerales, proteínas, etc.
- Ingredientes funcionales: Emulsionantes, estabilizantes, espesantes, etc.
La preparación de soluciones en la industria alimenticia es crucial para:
- La producción de bebidas: Se preparan soluciones para crear refrescos,
jugos, leches, etc.
- La fabricación de productos lácteos: Se utilizan soluciones para crear yogur,
queso, mantequilla, etc.
- La elaboración de productos cárnicos: Se preparan soluciones para curar,
sazonar y preservar carnes.
concentración de la solución y pudo hacer que los resultados sean inferiores a los
calculados.
4. ¿Cuáles son las concentraciones de las diluciones preparadas?
explique porqué
Las concentraciones obtenidas fueron 1.07 4 N y la que se tenía que obtener era 1N
para HCl y para NaOH fue 0.994M y 0.1M, no fueron exactas a las concentraciones
iniciales, debido a diversos factores como el material utilizado en el laboratorio, ya
que los materiales por el paso de los años no son tan precisos, pero, aunque no
logramos llegar al resultado exacto, se mantuvo lo más preciso posible, intentamos
mantener las concentraciones con la cantidad específica de soluto, que se requería
en la descripción de la práctica. Las concentraciones que se utilizaron se utilizaron
de esa manera para optimizar la reactividad o la eficiencia de la reacción, utilizamos
cantidades específicas en las concentraciones de las diluciones preparadas para
garantizar la precisión, controlar la reacción, evitar la sobresaturación, mantener la
consistencia, cumplir con estándares y reducir costos, aunque no nos llevaron a un
resultado perfecto, se mantuvo dentro de los parámetros justificables.
5. Explicar las razones o posibles razones que el equipo ha considerado
para justificar los resultados obtenidos.
Una de las explicaciones fue la cantidad de soluto que se agregó a una de las
mezclas, ya que se produjo un error en la cantidad que se tenía que agregar al
solvente, variaciones al leer el menisco en la pipeta, ya que debido a la forma curva
que toma el líquido dentro de un recipiente de vidrio puede variar el volumen,
variación de la moralidad, el error más específico fue una dificultad para transferir el
líquido de un recipiente a otro. Se justificó estas concentraciones debido a que al
realizar la valoración de la concentración coincidió con la concentración que
propusimos al inicio de la práctica. Una vez finalizada la práctica y después de
efectuar los cálculos requeridos y su posterior análisis, se deduce la importancia
fundamental de una precisión y ejecución meticulosa de los cálculos, puesto que un
error en estos puede provocar discrepancias significativas en los resultados
obtenidos.
Observaciones de importancia
Errores Sistemáticos Errores Experimentales Errores Casuales
calibración de los
instrumentos de
volumen incorrecto al
menisco en la bureta o
pipeta.
medición (balanza
analítica, bureta,
matraz aforado,
pipeta volumétrica y
aforada).
reactivos con los que
se prepararon las
soluciones.
materiales de
laboratorio donde se
realizaron las
soluciones.
preparar las
soluciones estándar.
medio de valoración la
titulación por
colorimetría.
o pipeta pudo
provocar una
liberación
incontrolada de
solución, alterando los
volúmenes medidos.
observación del
cambio de color del
indicador por la
percepción del
operador.
transferir
completamente el
líquido de un
contenedor a otro,
dejando gotas
residuales que alteran
el volumen.
burbujas de aire en la
bureta o pipeta
afectan el volumen
real.
Esta práctica fue realizada durante dos días diferentes, el primer día se realizaron
los cálculos y preparación de soluciones estándar, se utilizó agua destilada y los
reactivos indicados que se encontraban en el laboratorio para su preparación, como
son reactivos comunes existe la posibilidad de que tengan un mayor grado de
impureza que el que se presenta, pero es descartado debido a que nos dificultaría
el proceso de preparación y de acuerdo con lo realizado en la práctica no presentó
alteraciones; aunque para actividades más exigentes es necesario tener en cuenta
esta variación. La masa de los reactivos fue pesada siguiendo la técnica para pesar
sólidos en la balanza analítica, esto benefició el conseguir el gramaje más acercado
a lo solicitado de acuerdo con los cálculos realizados previamente para las
concentraciones requeridas. Para el caso del ácido clorhídrico, fue importante
considerar las medidas de seguridad para su manejo, tomando el volumen que se
requería para preparar la solución dentro de la campana de extracción,
asegurándose de que esté prendida, así evitamos la exposición a gases tóxicos. Se
utilizaron los instrumentos de laboratorio más adecuados para mediciones de
volumen precisos, como requisito para aforar las soluciones, se tuvieron algunas
dificultades para la medición del volumen debido a la perspectiva del menisco por
la persona que estaba realizando las mediciones, pero se trató de confirmar estas
mediciones para ser los más exactos posibles.
Una vez que se terminaron de preparar las soluciones, se tomaron en cuenta las
respectivas propiedades de las sustancias para lograr un seguro y eficiente
almacenamiento, por lo que fueron sellados los matraces aforados con Parafilm y
guardados en un lugar donde no hay exposición al calor, aire o humedad, además,
