INDICACIONES GENERALES PARA REALIZAR

EL TRABAJO EXPERIMENTAL

Consigue los documentos de apoyo o formatos para cada actividad

Lee con atención la información que allí se presenta

Realiza la investigación previa tal como se indica en el encuadre

Elabora la lista de equipo y materiales que vas a necesitar.

Elabora un diagrama de flujo que te permita trabajar rápidamente durante la

sesión de laboratorio.

Realiza la investigación sobre las características de las sustancias con las

que se va a trabajar durante la práctica para conocer las medidas de segu-

ridad para el manejo de cada una de esas sustancias y para saber qué se

debe hacer en caso de accidente. No imprimas toda la información, sólo

la más importante.

RECUERDA

Llegar cinco minutos antes a la sesión de laboratorio, no se recibe a nadie

después de 5 minutos.

Antes de entrar al laboratorio debes ponerte la bata y abotonarla.

Para entrar a la sesión experimental debes traer completa tu investigación

previa, si no la traes no podrás trabajar.

El informe de cada práctica se elabora por equipo y se entrega una semana

después.

LISTADO DE ACTIVIDADES EXPERIMENTALES A

REALIZARSE DURANTE EL PRIMER TRIMESTRE

1. Reglas de higiene y seguridad para trabajar en el laboratorio

2. Operaciones básicas

3. Preparación de disoluciones

4. Dilución de disoluciones

5. Ácidos y bases y medición de pH

Universidad Nacional Autónoma de México Escuela Nacional Preparatoria

Plantel 2 “Erasmo Castellanos Quinto”

Química IV área II

Profesora Natalia Alarcón Vázquez

Contacto:

Correo electrónico: natashaav07@gmail.com http://www.myspace.com/quiminat

Series de ejercicios sobre

DISOLUCIONES

DISOLUCIONES DISOLUCIONES YY SU CONCENTRACIÓNSU CONCENTRACIÓN

La mayoría de los fenómenos químicos más interesantes que

ocurren a nuestro alrededor se llevan a cabo en disolución

acuosa. Durante el proceso de alimentación de nuestras célu-

las, con la pérdida de electrolitos al hacer ejercicio, durante la

respiración, en la contaminación del agua de ríos y mares por

contacto las actividades humanas, en la incorporación de medi-

camentos a nuestro torrente sanguíneo, cuando se preparan

los alimentos procesados, etc.

Las características y comportamiento de las disoluciones

acuosas dependen tanto de la naturaleza de las sustancias

disueltas (solutos) como de la concentración de la disolución

(relación entre la cantidad de soluto y el volumen total de la

disolución).

Dada la importancia que tienen las disoluciones en nuestra vida

diaria, resulta imprescindible su estudio para comprender muchos

de los fenómenos que ocurren cerca de nosotros, así como en

nuestro organismo.

En tus cursos de Química anteriores revisaste el tema de mezclas y disoluciones y seguramente tienes sólidos conocimientos* sobre:

Mezclas homogéneas

Disoluciones

Disolvente y soluto (tipos y características)

El agua como disolvente universal (características y propiedades fisi-

coquímicas)

Masa atómica, masa molar, cantidad de sustancia y su unidad, el mol

Diversas unidades para expresar la concentración de una disolución

* Si no es así, te sugiero que repases estos conceptos, elaborando un resumen en tu

cuaderno, ya que así te resultará más fácil comprender los nuevos conceptos que vamos a estudiar. Puedes consultar la bibliografía que se recomienda en el programa de la asignatura.

4. El jefe de laboratorio de la compañía en la que trabajas te pide que prepares 125

mL de ácido fosfórico a una concentración 0.13 M. Vas al almacén y te das cuenta

que no tienes ácido fosfórico concentrado sino que sólo hay dos disoluciones que

alguien preparó.

De la primera hay 50 mL y su concentración es 0.21M y de la segunda hay 300 mL

pero su concentración es de 0.01M.

a) ¿Cuál de las dos disoluciones utilizarías?

b) Explica la razón.

c) Calcula el volumen que medirías de la disolución que hay en el almacén para

preparar la que te pidió tu jefe

d) Explica cómo la prepararías y qué materiales necesitas para hacerlo.

SERIE 6 Concentración normal y diluciones

1. ¿Cuál será la normalidad de las siguientes disoluciones?

a) 320 mL de ácido sulfúrico 2.5 M que se disuelven en 2 litros de agua destilada

b) 42 g de hidróxido férrico(s) para preparar 1500 mL de disolución

c) 0.20 Kg de hidróxido de estaño (II) (s) en 475 mL de disolución

d) 0.005 mL de ácido nítrico concentrado para preparar 150 mL de disolución

3. para realizar la investigación de tu tesis necesitas preparar 350 mL de una disolu-

ción de acético al 0.05 M a partir de una disolución cuya concentración es 0.005 M.

Calcula el volumen que se necesita medir de la segunda disolución para preparar la

primera.

2. A tu cargo tienes la atención de un paciente con trastornos de la personalidad.

Una de las sustancias que se administra para regular dichos desórdenes son los

medicamentos formulados con sales de litio, los cuales por cierto requieren un

monitoreo continuo para evitar daños por el consumo excesivo de esta sal.

En los análisis de sangre del paciente, al que se le administra carbonato de litio,

se encontraron 1.4 mg de Li+ en 100 mL de sangre. Toma en cuenta que la con-

centración de litio en la sangre no debe sobrepasar los 1.5 mEq/L. ¿Es necesario

que tu paciente siga tomando el medicamento?

Nota: Toma en cuenta la fórmula del carbonato de litio y plantea el equilibrio de disociación

antes de realizar los cálculos.

SERIE 5 Concentración molar con reactivos impuros

2. Se tiene que preparar 250 mL de una disolución de ácido clorhídrico a una con-

centración 4 M a partir de la disolución concentrada del mismo ácido, la cual se

encuentra a 36% de pureza y su densidad es de 1.18 g/mL, ¿ que volumen de

ácido concentrado se necesita medir?

Reactivos químicos no puros

Fórmula Pureza (%) Densidad (g/ml)

HCl 36 1.18

H2SO4 98 1.84

HNO3 70 1.40

H3PO4 98 1.68

2. Para preparar un fertilizante se requiere tener una disolución

de ácido sulfúrico a una concentración 0.6 M y para ello se tiene

el frasco con el ácido concentrado. Si se deben preparar 5.6 L

de ácido sulfúrico a 0.6 M, ¿qué volumen de ácido concentrado se debe

3. Cuando el ácido nítrico entra en contacto con la piel, causa quemaduras que

fácilmente se pueden identificar por un característico color marrón que aparece

en la piel, por ello es empleado como una de sustancias para la formulación de

la tinta indeleble para las votaciones.

Si se prepararon 4 litros de tinta y para ello se midieron 5 mL de ácido nítrico

concentrado. ¿Calcula la concentración del ácido nítrico en esa tinta?

4. El “agua regia” es una mezcla de ácido clorhídrico y nítrico

que se emplea para disolver oro. Si se prepararon 2.5 L de agua regia,

indica cuál es la concentración de cada ácido en la disolución final.

Toma en cuenta la siguiente información.

Se midió un volumen de 23 mL de ácido nítrico concentrado y del ácido

clorhídrico concentrado se midieron 71 mL.

Estructura del presente documento

Temas que se revisan en esta serie a través de diversos

ejercicios:

1. Uso de factores de conversión

2. Cantidad de sustancia

3. Concentración porcentual (m/m), (v/v) y (v/v)

4. Concentración molar

5. Concentración Normal

6. Manejo combinado de concentraciones (solutos no puros y manejo

de densidad)

7. Preparación de disoluciones y diluciones en el laboratorio

Para abordar estos temas sólo disponemos de 15 horas de clase de las cuales se deben destinar al menos 3 para la aplicación de examen y su revisión, por ello en la medida que trabajes por tu cuenta se logrará ahorrar mucho tiempo. La entrega de las series será a la siguiente sesión de revisado en

clase.

Recuerda que no se reciben series atrasadas.

Este documento contiene una serie de ejercicios que al resolverlos personal-

mente te ayudarán a comprender mejor el tema. Recuerda que las actividades

realizadas individualmente tienen un valor para tu calificación.

Toma en cuenta que en la medida que resuelvas un mayor número de ejerci-

cios lograrás un mejor dominio del tema. Si lo consideras necesario solicita la

serie completa de ejercicios o consulta cualquier libro en donde se aborde el

tema.

SERIE 1SERIE 1 Uso de factores de conversión

1. En 1943 cuando hizo erupción el Paricutín la lava del volcán alcanzó

una velocidad de 75m/minuto. Calcula la distancia en kilómetros que la

lava recorrió después de 52 minutos de ocurrida la erupción.

El uso de factores de conversión requiere que resuelvas varios ejercicios de forma previa. Para ello se ha preparado el documento que ya bajaste de mi página de myspace. Los ejercicios de esta serie son de aplicación para que tu mismo com-pruebes tus nuevas habilidades para el uso de los factores de conversión.

3. Desde hace algunos años se encuentran dispo-

nibles en el mercado un sinnúmero de bebidas

energizantes, las cuales por cierto son sumamen-

te peligrosas si se consumen de forma habitual y

se tiene una actividad física limitada. Una de es-

tas bebidas es el Redbull® la cual viene en latas

de 250 mL., si en la etiqueta aparece la siguiente

información, determina la cantidad de azúcar,

taurina, glucuronolactona y cafeína que consume

una persona si al día toma 2 latas de esta bebida.

Composición de cada 100 mL de

Redbull.

Una lata contiene 250 mL de producto

27 g de azúcar

1000mg taurina

600mg glucuronolactona

80mg de cafeína

2. Calcula la masa en gramos, en libras y onzas de un colibrí que

pesa 0.0018 kg

4. En la tabla nutrimental de una caja de barras de cereal “Premium bars” aparece

la siguiente información:

Mientras que las “Stila” que dice ser dietética

muestra la siguiente com-

posición:

¿Cuál elegirías si te interesa mantener un consumo bajo de carbohidratos y lípidos?

“Premium bars”

Tamaño de la porción 1 barra (1.23 oz)

Composición por porción

Grasa 7.1 g

Carbohidratos 30 g

“Stila”

Tamaño de la porción 1 barra (25g)

Composición por porción

Grasa 0.05oz

Carbohidratos 0.61 oz

1. Determina la concentración de las siguientes disoluciones.

a) Se pesaron 1 X 10–6 g de sulfato cúprico y se disuelven

en 500 mL de agua

b) Se pesaron 39.2 g de bicarbonato de aluminio y se aforan a 0.25 L

4. Calcula el número de moles de soluto presente en las siguientes disoluciones:

a) 200 mL de una disolución de permanganato de potasio 5 M

b) 50 mL de cloruro de cobalto III 1.5 M

3. Calcula la molaridad de las siguientes disoluciones

a) 8 g de NaOH en 200 mL de disolución

b) 320 g de glucosa (C6O12H6) en 1250 mL de agua

1. Para llevar a cabo la obtención de DNA a partir de células de las semillas de trigo,

se necesita una disolución de HCl 3 M. Dicha disolución, se debe preparar a partir de

ácido clorhídrico concentrado [HCl], el cual tiene una densidad de 1.19 g/mL y una

concentración porcentual de 37%. Calcula el volumen de ácido concentrado que se

debe medir para preparar el reactivo que se requiere para el experimento.

2. Se necesita preparar las siguientes disoluciones, determi-

na la cantidad de soluto que se debe utilizar en cada caso:

a) 50 mL de hidróxido de sodio 0.20 M

b) 0.10 L de cloruro de amonio 0.50 M

SERIE 4 Concentración Molar

SERIE 3 Concentración Porcentual (m/m), (v/v) y (v/v)

1. Ayer por la tarde fui de compras al supermercado y en el departa-mento de perfumería anunciaban que el perfume que más te gusta tenía un 6% de descuento sobre su precio normal que es de $120.00. Al salir de la tienda encontré el mismo perfume en una tienda de regalos y su costo era de $150.00 y también tenía un

descuento pero este era de 18.5% ¿En dónde me conviene comprar tu regalo?, ¿cuánto dinero me ahorraría en cada caso?

2. La sal de mar contiene una gran cantidad de sales disueltas. A través de distintos estudios hoy sabemos que la concentración de

cloruro de sodio es de 39 % (m/v) de sal. Si se tiene una muestra de 475mL de agua de mar, calcula la máxima cantidad de sal que se podrá obtener de esa muestra de agua.

3. Las disoluciones de alcohol al 70% se suelen usar en los laborato-rios de microbiología para la desinfección de superficies de trabajo. Determina qué cantidad de alcohol al 100% debes medir para preparar 3 L de la disolución alcohólica al 70% (v/v) y qué cantidad de agua se debe utilizar.

4. ¿Cuál es la concentración porcentual (m/m) de una disolu-ción de cloruro de potasio que se preparó con 8 g de soluto y 42 g de agua?

5. ¿Cuál será la concentración porcentual (m/v) de una disolución de sacarosa que se prepara con 1000g de soluto y 40 mL de agua?

5. Una receta para preparar el fondant para un pastel indica que se requiere de un kilogramo de azúcar y 40 g de agua, ¿Cuál es la con-centración porcentual (m/m) de esta disolución?

SERIE 2 SERIE 2 Cantidad de sustancia

Nombre Usado en Fórmula Masa molar (g/mol) a) Bromuro de sodio Sedantes NaBr ________ b) Hidróxido de aluminio Antiácidos Al(OH)3 ________ c) Rojo carmín Pigmentos C22H20O13 ________ d) Fructosa Frutas C6H12O6 ________ e) Sacarosa Azúcar C12H22O11 ________

1. Calcula la masa molar de cada una de las siguientes sustancias a partir de los valores de masa atómica para cada elemento. Consulta tu tabla periódica.

2. Calcula la masa en gramos de los siguientes compuestos a partir del núme-ro de moles que en cada caso se indican.

Número Fórmula Uso Masa (g) de moles a) 6.023 X 1023 Al2(SO)4 Antitranspirante ________ b) 6.19 C14H29 NO4S Penicilina ________ c) 8.9 X 10-3 Li2CO3 Antidepresivo ________ d) 0.000000002 C7H5 NO3S Sacarina ________ e) 9.3 (NH4)2CO3 Polvo para hornear ________

3. En la formulación para una tableta de “aspirina” se reporta que ésta contiene 500 mg de ácido acetilsalicílico (C9H14O4). Calcula el número de moles del principio activo presente en cada tableta.

4. Una compañía recicladora de aluminio paga a $ 20.00 el Kg de latas de aluminio. Calcula el número de moles presentes en cada kilo de aluminio y determina la cantidad (en pesos mexicanos) que recibirías si lograras reunir 1 mol de latas de dicho metal.

5. Una botella de Drano® contiene 573 g de hidróxido de sodio. Calcula el número de moles del hidróxido presentes en la botella.

6. El olor característico del ajo se debe al compuesto sulfuro de alilo [(C3H5)2S]. Calcula la masa de 2.50 moles de sulfuro de alilo.