QUIMICA-SOLUBILIDAD-finalAnel

7/25/2019 QUIMICA-SOLUBILIDAD-finalAnel

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I. OBJETIVOS

Determinar la solubilidad del hidrxido de calcio a diferentestemperaturas por el mtodo de titulacin !ra"car la cur#acorrespondiente.

Determinar la constante experimental del producto de solubilidad$ delos diferentes pares de soluciones$ obser#ando %ue la formacin desus precipitados se disuel#an.

II. &'I()I&IOS TE*'I)OS

'eacciones de precipitacin.+ ,a reaccin de precipitacin es un tipo com-nde reaccin en disolucin acuosa %ue se caracteria por la formacin de unproducto insoluble o precipitado. /n precipitado es un slido insoluble %uese separa de la disolucin. En las reacciones de precipitacin por lo !eneralparticipan compuestos inicos

Solubilidad.+ Se dice solubilidad de un soluto en un determinado sol#ente$ al#alor %ue alcana la concentracin del soluto de la solucin saturada con elsol#ente especi"cado. ,a solubilidad se expresa en !ramos de soluto 0122 !de sol#ente. ,a solubilidad nos indica cmo predecir la formacin de unprecipitado cuando se a3ade un compuesto a una disolucin o cuando semeclan dos soluciones.

E%uilibrios de solubilidad.+ ,as reacciones de precipitacin son importantesen la industria$ la medicina la #ida diaria. &or e4emplo$ la preparacin demuchos productos %u5micos industriales esenciales como el carbonato de

sodio se basa en reacciones de precipitacin. ,as re!las !enerales parapredecir la solubilidad de los compuestos inicos en a!ua dependen de lasreacciones de precipitacin. 6un%ue estas re!las son -tiles$ no nos permitenhacer predicciones cuantitati#as de la cantidad de un compuesto inicodeterminado %ue se disol#er7 en a!ua. &ara desarrollar un enfo%uecuantitati#o partimos de lo %ue conocemos acerca del e%uilibrio %u5mico.

El producto de solubilidad.+ )onsidere una disolucin saturada de cloruro deplata %ue est7 en contacto con cloruro de plata slido. El e%uilibrio desolubilidad se representa como8

Cl(ac)

Ag(ac)+ +

AgC l s

El cloruro de plata es una sal insoluble. Es #7lido suponer %ue la pe%ue3acantidad de 6!)l slido %ue se disuel#e en a!ua se disocia por completo eniones 6!9 )l+. ,a concentracin de un slido es una constante$ as5 %uepodemos escribir la constante de e%uilibrio para la disolucin de 6!)l como8


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+Ag

Cl

Kps=

Donde :ps se conoce como la constante del producto de solubilidad osimplemente producto de solubilidad. En !eneral$ el producto de solubilidadde un compuesto es el producto de las concentraciones molares de los ionesconstituentes$ cada una ele#ada a la potencia de su coe"cienteeste%uiomtrico en la ecuacin de e%uilibrio.

Solubilidad molar solubilidad.+;a dos formas de expresar la solubilidad deuna sustancia8 como solubilidad molar$ %ue es el n-mero de moles de solutoen un litro de una disolucin saturada

concentraciones en el e%uilibrio$

+Ag

Br

$ son i!uales a s. 'esumimos

los cambios de concentracin como si!ue8

Br(ac)

Ag(ac)+ +

AgB r (s)

Inicial (M) 0.00 0.00Cambio

(M)

+s 9s 9s

Equilibrio s s

)oncentraciones de

aniones

:ps delcompuesto

Solubilidad molar

del

Solubilidad del

compuest


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(M)

)on base en esta tabla escribimos8

+Ag

Br

Kps=

4.71013=(s )(s)

s=7.71013=8.8107

&o lo tanto$ en el e%uilibrio

+Ag

Br

6s5 la solubilidad molar de 6!Br tambin es . x 12+A

)omo se muestra la solubilidad el producto de solubilidad son cantidades%ue est7n relacionadas. Si conocemos una podemos calcular la otra$ pero

cada una proporciona informacin diferente. )uando efectuamos c7lculos desolubilidad$ del producto de solubilidad$ o de ambos$ deben recordarse lossi!uientes puntos importantes8

1. ,a solubilidad es la cantidad de sustancia %ue se disuel#e en unacantidad determinada de a!ua para producir una disolucin saturada. Enlos c7lculos de e%uilibrio de solubilidad por lo !eneral est7 se expresacomo !ramos de soluto por litro de disolucin. ,a solubilidad molar es eln-mero de moles de soluto por litro de disolucin.

>. El producto de solubilidad es una constante de e%uilibrio.. ,a solubilidad molar$ la solubilidad el producto de solubilidad se

re"eren todos a una disolucin saturada.

III. F6TE'I6,ES G 'E6)TIVOS

1 cocinilla > #asos de precipitado

de >?2 m, 1 termmetro 1 pina para #aso > matraces erlenmeer

de >?2 m, 1 piseta

1 pipeta de 12 m, 1 ba!ueta 1 propipeta 1 soporte uni#ersal con

pina 1 bureta de ?2 m, 1 !radilla con 12 tubos

de ensao.


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IV. &'O)EDIFIE(TO EH&E'IFE(T6,6. V6'I6)I*( DE ,6 SO,/BI,ID6D DE, ;ID'*HIDO DE )6,)IO )O( ,6

TEF&E'6T/'6 En esta parte se determina la solubilidad de )aen a!ua a las

temperaturas de8 2@)$ 2@)$ ?2@)$ A2@) a temperatura ambiente.1. Instalar la bureta en el soporte uni#ersal con la solucin de ;>SO2$1npara la titulacin.

>. )olocar sobre el tr5pode con re4illa met7lica$ un #aso de ?22m,$conteniendo 122m, de solucin saturada de )acon soluto nodisuelto$ calentar en una cocinilla elctrica$ durante el calentamientoa!itar con la ba!ueta en forma lenta$ medir la temperatura hasta %ue eltermmetro re!istre ?@$ desconectar la cocinilla ense!uida tomar conla pipeta de la parte clara$ un #olumen de ?m, tras#asarlo a unmatra$ inmediatamente titular con la solucin de ;>SO2$1( usandocomo indicador la fenoltale5na$ anotar el #olumen !astado.

. 'epetir la misma operacin para cada una de las temperaturasindicadas$ anotando el #olumen !astado de la titulacin$ %ue ser#ir7para calcular las concentraciones molares de )aa unatemperatura dada lue!o transformar a las unidades de !ramos desoluto0122m, de solucin. )on los datos obtenidos construa la cur#a de solubilidad. (ota8 al terminar de usar la pipeta la#arlas para %ue %uede obstruida.B. &'OD/)TO DE SO,/BI,ID6D G KO'F6)I*( DE &'E)I&IT6DOS

1= Solubilidad de BaSO

De las soluciones dadas adicionar >2 !otas


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Extraer ? m, del tubo de ensao con Ba>SO colocarlo en otro tubode ensao 6=L extraer ? m, del tubo de ensao con (a >SO colocarlo al tubo de ensao B=.

Obser#ar si ha precipitadoL si es as5 entonces extraer 1 m, del tubode ensao 1a colocarlo en otro tubo de ensao a=L del mismomodo con el tubo 1b en otro tubo de ensao b=L a cada tuboadicionarle m, de a!ua destilada.

,ue!o extraer ? m, de cada tubo a >b= adicionarlos en un tubo

de ensao = Solubilidad de (i)O

1.+ 6dicionar >2 !otas )O2.1 ( a un tubo de ensao2 !otas 2 !otas de(a>)O

6dicionando

>2 !otas de(iSO


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.+ Extraer ? m, del tubo de ensao con (a>)O colocarlo en otrotubo de ensao b= adicionarlos enun tubo de ensao


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A. Resultados de variacin de la solubilidad del hidrxido de

calcio con la temperatura

1= )oncentracin de )aen 122 m, de ;>O a >>@)

eqga=eqgb

NaVa=WCa(OH)2en5mL

Peqg

0.040.0056

37=WCa(OH)

2

WCa(OH)2=0.0083 g

&eso del calcio en 122 m,81000.0083

5 2.1M? !

>= )oncentracin de )aen 122 m, de ;>O a 2@)

eqga=eqgb

NaVa=WCa(OH)2en5mL

Peqg

0.040.0051

37=WCa(OH)

2

WCa(OH)2=0.0075 g


5 2.1?12 !

= )oncentracin de )aen 122 m, de ;>O a >@)

eqga=eqgb

NaVa=

WCa(OH)2en5mL

Peqg

0.040.0048

37=WCa(OH)

2

WCa(OH)2=0.0071g


5 2.1>1 !

= )oncentracin de )aen 122 m, de ;>O a ?>@)


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eqga=eqgb

NaVa=WCa(OH)2en5mL

Peqg

0.040.004537 =WCa(OH)2

WCa(OH)2=0.0067 g


5 2.1> !

?= )oncentracin de )aen 122 m, de ;>O a A2@)

eqga=eqgb

NaVa=WCa(OH)2en5mL

Peqg

0.040.0037

37=WCa(OH)

2

WCa(OH)2=0.0055 g


5 2.12? !

EM!E

RA"R

A

#$%"ME

&

'AA$

*Eq

+

,

Ca($-)

>>@6mbiente

0.0056 2.>2A>

2.1M?!

2@ 0.0051 2.1A 2.1?12!

2@ 0.0048 2.1AAM

2.1>1!

?2@ 0.004 ? 2.1MM?

2.1>!

A2@ 0.0037 2.1M

2.12?!

Solubilidad de )aa diferentes temperaturas


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6(P,ISIS

En cada proceso realiado en las temperaturas pedidas$ la temperaturano fue exacta$ #ariaba un poco a %ue al momento de trasladar anuestra muestra de )aen el matra se perd5a calor $ba4aba latemperatura$ ello se #e en la !r7"ca por lo %ue no nos sale una recta $

existen puntos de dispersin$ producto de nuestros errores al realiar laexperiencia.

De acuerdo a la ecuacin de estado de !asesPV = RTn

Despe4ando podemos #er %ue la T es directamente proporcional al#olumen$ entonces deducimos por lo tanto %ue la solubilidad esin#ersamente proporcional a la Temperatura.

)omo podemos obser#ar la !r7"ca$ a medida %ue la temperatura

aumenta la solubilidad disminue$ esto debido a %ue la masa tambindisminue al aumentar la temperatura.

/. Resultados de producto de solubilidad 1ormacin de

precipitados2) En /a$3 'eaccin producida al adicionar BaSO (iSOa un tubo de

ensao.


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BaC l2+NaS O4 BaSO4 +N aCl2

++SO 4

BaSO4

Ba

En el primer c7lculo de las concentraciones para BaSO (iSO 8

M2#2 4 M#

1. [BaCl2 ] :

2$1 Q 1m, M 5 12m,

[BaCl2 ]=1102

M

>. [NaS O 4 ] :

2$1 Q 1m, M 5 12m,

[NaSO 4 ]=1102

M

. ,a constante de solubilidad ser78

+Ba

SO4

Kps=

Kps=[1102 ] [1102 ]

Kps=[1104 ]

En el se!undo c7lculo de las concentraciones para BaSO (iSO 8


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1. [BaCl2 ] :

2$21 Q 1m, M 5 12m,

[BaCl2

]=1103M

>. [NaS O 4 ] :

2$21 Q 1m, M 5 12m,

[NaSO 4 ]=1103

M


+Ba

SO4

Kps=

Kps=[1103 ] [1103 ]

Kps=[1106 ]

En el tercer c7lculo de las concentraciones para BaSO (iSO 8

1. [BaCl2 ] :

2$221 Q 1m, M 5 12m,

[BaCl2 ]=1104M

>. [NaS O 4 ] :

2$221 Q 1m, M 5 12m,

[NaSO4 ]=1104

M



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+Ba

SO4

Kps=

Kps=[1104 ] [1104 ]

Kps=[1108 ]

En el cuarto c7lculo de las concentraciones para BaSO (iSO 8

1. [BaCl2 ] :

2$2221 Q 1m, M 5 12m,

[BaCl2 ]=1105

M

>. [NaSO 4 ] :

2$2221 Q 1m, M 5 12m,

[NaSO 4 ]=1105

M


+Ba

SO4

Kps=

Kps=[1105 ] [1105 ]

Kps=[11010 ]

6(P,ISIS DE 'ES/,T6DOS

En el primer c7lculo de las concentraciones para BaSO iSO8 Eneste punto obser#amos precipitado$ esto su!iere %ue debemosrealiar los mismos pasos nue#amente hasta %ue a no se formeprecipitado.

En el se!undo c7lculo de las concentraciones para BaSO (iSO8 Eneste punto obser#amos menos precipitados %ue el anterior$ pero a-n


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se obser#a presencia de ello as5 %ue debemos realiar los mismospasos nue#amente.En el tercer c7lculo de las concentraciones para BaSO (iSO8 6-nse obser#a un poco precipitado$ casi imperceptible. 'epetiremos una#e m7s los pasos anteriores hasta %ue no forme precipitado

completamente.En el cuarto c7lculo de las concentraciones para BaSO (iSO8,le!amos al punto de precipitacin su!erida$ casi nulo.

) En &iC$6

'eaccin producida al adicionar (a>)O (iSOa un tubo deensao.

Na2C O3+NiS O4 NiCO3+N a2 S O4

++CO

3

NiC O3

,a constante de solubilidad ser78

+

CO3

Kps=

)alculamos la concentracin de (a>)O (iSOen los tubos 1a 1b en 12

[Na2C O3 ]=N=0.012=0.02


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[NiS O4 ]=N=0.012=0.02

6hora lo calculamos para los ? m, %ue se encontraba en el tubo 6

[Na2C O3 ]=0.0210mL

5mL =0.04M

)alculo del :ps de NiC O3 en el tubo 68

Kps= [0.04 ] [0.04 ]

Kps=1.6103

)alculamos la concentracin de (a>)O (iSOen los tubos >a >b

[Na2C O3 ]=0.0012=0.002

[NiS O4 ]=0.0012=0.002

)alculo del :ps de NiC O3 en el tubo B8

Kps= [0.002 ] [0.002 ]

Kps=4106

En este tubo de ensao aun obser#amos precipitado

)alculamos la concentracin de (a>)O (iSOen los tubos a

b

Obser#amos%ue en el tuboB aun hab5aprecipitado.


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[Na2C O3 ]=0.00012=0.0

[NiS O4 ]=0.0001M

)alculo del :ps de NiC O3 en el tubo )8

Kps= [0.0001 ] [0.0001 ]

Kps=1108

En el tubo a no obser#amos precipitado eso nos dice %ue lareaccin de solubilidad lle!o al e%uilibrio. Es en este momento en%ue el #alor de la constante de solubilidad experimental deber5aser mu cercana a la terica.

6) En Ca($-)

'eaccin producida al adicionar )a)l(aO; a un tubo de ensao.

OH

CaC l2+NaOH Ca

OH

++2OH

Ca


Tubo 6 Tubo B


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+Ca

OH

Kps=

En el primer c7lculo de las concentraciones para BaSO (iSO 8

M2#2 4 M#

[CaC l2 ] :

2$1 Q 1m, M 5 12m,

[CaCl2 ]=1 102M

[NaOH] :

2$1 Q 1m, M 5 12m,

[NaOH]=1102M


+Ca

OH

Kps=

Kps=[1102 ] [1102 ] >

Kps=[1106 ]

Se obser#a %ue a no ha precipitado esto nos indica %ue el Rpshallado se acerca al terico.

)O(),/SIO(ES


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,a solubilidad de un compuesto depende de la temperatura a %uese encuentra por lo !eneral$ la solubilidad aumenta a maortemperatura$ sin embar!o$ esto no sucede en caso del hidrxido decalcio.

De la experiencia del producto de solubilidad formacin de

precipitados se conclue %ue ha una relacin entre el :ps lasolubilidad$ son directamente proporcionales.

El producto de solubilidad :ps expresa el e%uilibrio entre un slido sus iones en solucin.

,as soluciones pueden ser8 insaturada$ saturada o sobresaturadaLtodo ello depende de la concentracin del soluto.

VI. BIB,IO'6K6

);6( '6GFO(D. &'I()I&IOS DE U/IFI)6. )uarta Edicin.Editorial Fc. ra ;il 1A.

http800catedras.%uimica.unlp.edu.ar0correlacion0InfoW&romo0FaterialN>2)omplementario0Diapos0(aturales0E%uilibriosWdeWsolubilidad(aturales.pdf

http800.%fa.uam.es0lab%ui0presentaciones0TemaA.pdf

VII. 6(EHO

1.+&ara los puntos %ue le permiti traar la cur#a de solubilidaddetermine la solubilidad mol0, sus correspondientes :ps.

S1 0,1658g

100mL

1000mL

1L

1mol

74=0,022mol /L

S>

0,1510 g

100mL

1000mL

1L

1mol

74

=0,020mol /L

S 0,1421 g

100mL

1000mL

1L

1mol

74=0,019mol /L

S 0,1332g

100mL

1000mL

1L

1mol

74=0,018mol /L

S? 0,1095g

100mL

1000mL

1L

1mol

74=0,014mol/L

)alculando el :ps a partir de las solubilidades8
http://catedras.quimica.unlp.edu.ar/correlacion/Info_Promo/Material%20Complementario/Diapos/Naturales/Equilibrios_de_solubilidadNaturales.pdfhttp://catedras.quimica.unlp.edu.ar/correlacion/Info_Promo/Material%20Complementario/Diapos/Naturales/Equilibrios_de_solubilidadNaturales.pdfhttp://catedras.quimica.unlp.edu.ar/correlacion/Info_Promo/Material%20Complementario/Diapos/Naturales/Equilibrios_de_solubilidadNaturales.pdfhttp://www.qfa.uam.es/labqui/presentaciones/Tema7.pdfhttp://www.qfa.uam.es/labqui/presentaciones/Tema7.pdfhttp://catedras.quimica.unlp.edu.ar/correlacion/Info_Promo/Material%20Complementario/Diapos/Naturales/Equilibrios_de_solubilidadNaturales.pdfhttp://catedras.quimica.unlp.edu.ar/correlacion/Info_Promo/Material%20Complementario/Diapos/Naturales/Equilibrios_de_solubilidadNaturales.pdfhttp://catedras.quimica.unlp.edu.ar/correlacion/Info_Promo/Material%20Complementario/Diapos/Naturales/Equilibrios_de_solubilidadNaturales.pdf


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2$2>> 2$2>> >>=

:ps1 0,022(20,022)2

1=4,25105

:ps> 0,020(20,020)2

1=3,20105

:ps 0,019(20,019)2

1=2,74105

:ps 0,018(20,018)2

1=2,33105

:ps? 0,014(20,014)2

1=1,09105

>.+6partir de los :ps experimentales$ encontrar la solubilidadmolar a la temperatura de traba4o.

:ps experimentales de )a8

:ps s(2 s)2

a= 6 >>@ )

:ps1 4,25105

.>? x 12+? s(2 s)2

S 2.2>> mol0,

b= 6 2@)


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:ps> 3,20105

.> x 12+? s(2 s)2

S 2.2> mol0,

c= 6 >@)

:ps 2,74105

>.A x 12+? s(2 s)2

S 2.21 mol0,

d= 6 ?> @)

:ps 2,33105

>. x 12+? s(2 s)2

S 2.21 mol0,

e= 6 A2@ )

:ps? 1,09105

1.2 x 12+? s(2 s)2

S 2.21 mol0,

.+ )alcular la solubilidad molar a >?@) de las si!uientessustancias8

a= &bSO :ps 1.2 x 12+

:ps 1$2 Q 12+

Kps= [ S ] [ S ]

[S

]

2


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[S ]2=1,0108

S 1$2 Q 12+

b= SrSO :ps >. x 12+A

2+Sr

2SO4

Kps=

Kps=(s )(s)

2.8 107=s

s=5.29104

c= F!)O :ps >.2 x 12+

2+Mg

2CO3

Kps=

Kps=(s )(s)

2.O104=s

s=1.41

10

4

.+ calcular la concentracin de &b9>en una solucin saturada de&b)rO

:ps de &b)rO>x12+1

:psX&b9>YX )rO+>Y H>

>x12+1H>

H1$x12+A


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?.+ Indi%ue los errores posibles en el experimento.

(o realiar una adecuada titulacinL es decir %ue al momento detitular echamos una !ota de m7s del 7cido sulf-rico o no haberadicionado la cantidad correcta del indicador.

(o obser#ar correctamente si en la solucin a no hab5a precipitado. la medida inexacta al extraer las soluciones indicadas. ,as soluciones no son introducidas del todo en los tubos de ensaos$

si no %uedan al!unos restos. 6l momento de enraar posiblemente tu#imos un mal c7lculo.

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