PUNTO DE EBULLCION

Según las leyes de la termodinámica, cuando un cuerpo cambia de estado lo hace a 

una temperatura característica que depende de la naturaleza del cuerpo y de la 

presión. Son los llamados puntos de ebullición y de congelación; para el agua estos 

son 100 ºC y 0 ºC a 1 atmósfera de presión.

Puesto que la presión no es casi nunca 1 atmósfera, estos puntos no serán 

exactamente los previstos. 

Aunque se podría analizar tanto la crioscopía como la ebulloscopía, es más fácil tanto 

desde el punto de vista experimental como desde el práctico (disponer de hielo), 

trabajar solo con el punto de ebullición.

Los datos de punto de ebullición y fusión corresponden a sustancias puras. No 

obstante, las disoluciones sufren una variación en estos puntos, llamados descenso 

crioscópico y ascenso ebulloscópico, que pueden calcularse de acuerdo con la ley:

Dt = K m donde K es la constante crioscópica o ebulloscópica, que depende solo del 

disolvente y m la molalidad del soluto (moles / Kg de disolvente).

Además, si la especie disuelta se disocia en la disolución, el valor de Dt es mayor que 

el previsto. Una comparación entre ambos permite estimar el grado de ionización del 

soluto.

BIBLIOGRAFIA

Chang, R. 2007, Química, novena edición. Mc Graw Hill pag, 1021, 483

PRESIÓN DE VAPOR

La presión de vapor es una de las propiedades más importante y útil de los líquidos, de algunos sólidos y de las disoluciones líquidas a las condiciones que predominan en nuestro entorno ecológico. La propiedad en estudio es una variable importante en el diseño y operación de procesos industriales Químicos, Físicos y Biológicos como consecuencia de la existencia de interfase en las que participe un vapor. 

Vaporización:

El cambio de fase de líquido a vapor se llama vaporización y la temperatura asociada con este cambio se llama punto de ebullición de la sustancia. Existen tres formas en las que puede ocurrir dicho cambio:

1) Evaporación: se produce vaporización en la superficie de un líquido  (es un proceso de enfriamiento).

2) Ebullición: vaporización dentro del líquido.

3) Sublimación: el sólido vaporiza sin pasar por la fase líquida. Para un liquido cualquiera la vaporización va acompañada de absorción de calor y la cantidad de este cuando se nos da una presión y una temperatura, con las cuales se puede calentar cierto peso de liquido se conoce con el nombre de el calor de vaporización

y es la diferencia de entalpía de vapor y liquido, esto es ,∆Hv= Hr- Hl; donde ∆Hv significa el calor de vaporización de las variables mencionadas, estas son lasentalpías de vapor y de liquido..∆Hv=∆Ev+ P∆Vv

 Presión de vapor 

de un líquido es la presión gaseosa que ejercen las moléculas vaporizadas (vapor) en equilibrio con el líquido. La presión de vapor solo depende de la naturaleza del líquido y de su temperatura. A mayor temperatura mayor presión de vapor y viceversa. La presión de vapor de un líquido

dado a temperatura constante será aproximadamente constante en el vacío, en el aire o en presencia de cualquier otra mezcla de gases.

Cuando se miden las diferentes presiones y temperaturas de un líquido se usan varios procedimientos para medir la presión de vapor de un líquido, llamados estáticos y dinámicos. Para el primer caso se deja que el líquido establezca su presión de vapor sin que haya ninguna alteración, mientras que en los dinámicos el líquido hierve, ó se hace pasar una corriente inerte de gas a través del mismo. La  presión atmosférica es la suma de la presión del aire seco y la presión del vapor de agua

Factores de los que depende la presión de vapor:

 La naturaleza del líquido:

 La presión de vapor depende de la clase del liquido, además de el liquido mismo que se emplee; a veces este depende en gran manera de la naturaleza que hay en las interacciones de las moléculas del liquido; un compuesto como el agua tiene una presión de vapor mas baja que el éter porque las moléculas de agua tienen fuerzas de atracción intermolecular mayores que las moléculas del éter. El valor de la presión de vapor saturado de un líquido, da una idea clara de su volatilidad, los líquidos más volátiles (éter, gasolina, acetona etc.) tienen una presión de vapor saturado más alta, por lo que este tipo de líquidos, confinados en un recipiente cerrado, mantendrán a la misma temperatura, un presión mayor que otros menos volátiles.

 La temperatura:

 La presión de vapor de un líquido, es constante a una temperatura dada, pero aumenta si lo hace la temperatura hasta el punto crítico del líquido. Cuando se aumenta la temperatura es aumentada o mayor la porción de moléculas, estas toman la energía necesaria para hacer el cambio de liquido a vapor, y en consecuencia se precisa mayor presión para establecer un equilibrio entre el vapor y el liquido. Hay un ascenso lento a bajas temperaturas, y luego uno muy rápido como puede observarse como aumento de la pendiente de las curvas. Esta variación de la presión de vapor con la temperatura se expresamatemáticamente con la ecuación de Clausius-Clapeyron

La relación entre la temperatura y la presión de vapor saturado de las sustancias, no es una línea recta, en otras palabras, si se duplica la temperatura, no necesariamente se duplicará la presión, pero si se cumplirá siempre, que para cada valor de temperatura, habrá un valor fijo de presión de vapor saturado para cada líquido. La explicación de este fenómeno puede se basar en el aumento de energía de las moléculas al calentarse; Cuando un líquido se calienta, estamos suministrándole energía. Esta energía se traduce en aumento de velocidad de las moléculas que lo componen, lo que a su vez significa, que los choques entre ellas serán más frecuentes y violentos.Es fácil darse cuenta entonces, que la cantidad de moléculas que alcanzarán suficiente velocidad para pasar al estado gaseoso será mucho mayor, y por tanto mayor también la presión

Entalpía: Energía liberada o absorbida en una reacción; el cambio de entalpía se representa como ∆H.

 Entalpía de vaporización: energía necesaria para convertir un líquido a vapor o el calor necesario para pasar de liquido a vapor.

BIBLIOGRAFIA

     REID, Robert C y SHERWOOD, Thomas K. propiedades de los gases y líquidos. Unión tipográfica editorial hispano-americana. México.1968.

ELECTROFORESIS

La electroforesis es una técnica para la separación de moléculas según la movilidad de estas en un
campo eléctrico a través de una matriz porosa, la cual finalmente las separa por tamaños
moleculares y carga eléctrica, dependiendo de la técnica que se use.

 

La técnica clásica utiliza una tira recubierta de una sustancia porosa impregnada de un electrolito.
Sus extremos se sumergen en dos depósitos independientes que contienen ambos al electrolito y
están unidos a los electrodos del generador de corriente. La muestra se deposita en forma de un
pequeño trazo transversal en la tira. La distancia de migración se mide en relación un marcador
interno. Las placas son reveladas con sales de plata, azul de Coomassie, o reactivos en particular.

Fundamentos y  Conceptos Básicos
La electroforesis capilar (CE) es una técnica de separación que se ha desarrollado gracias a los
avances de la cromatografía líquida de alta eficacia junto con los procedimientos más tradicionales
de electroforesis. Esta técnica permite separar bastante bien biomoléculas, donde la cromatografía
líquida se muestra menos eficaz, y compuestos de pequeña masa molecular, difíciles de estudiar
por los procedimientos clásicos de electromigración en soporte.

La electroforesis capilar constituye una adaptación particular de la técnica de electroforesis. Esta 

técnica separativa se basa en la migración de las especies de la muestra en disolución, portadoras 

de una carga eléctrica global, bajo el efecto de un campo eléctrico y en contacto con un soporte 

(medio de desplazamiento) adecuado.

En electroforesis capilar la tira se reemplaza por un tubo capilar abierto en sus extremos, fabricado 

con un diámetro pequeño (15 a 150µm). El capilar oscila entre 20 y 80cm, y está lleno de una 

solución buffer. Un detector se encuentra ubicado en un extremo del capilar, cerca del 

compartimiento catódico. La señal obtenida es la base de la obtención del  electroferograma, que 

muestra el registro de la composición de la muestra. Solo las especies que se  dirigen hacia el 

cátodo serán detectadas.

Métodos de Detección

En la detección UV-Vis se mide la intensidad de la luz que pasa a través del capilar en una 

pequeña zona en la que se ha eliminado el revestimiento opaco

La detección por fluorescencia resulta más sensible si se emplea una fuente láser muy intensa, 

asociada a menudo a un procedimiento de preformación de derivados de los analitos portadores 

de un fluoróforo.

Técnicas Electroforéticas

Electroforesis capilar en zona o en disolución libre (CZE)

Es el procedimiento de electroforesis más habitual, en el cual el capilar es recorrido por el 

electrolito a través de un medio buffer que puede ser ácido (fosfato o citrato), básico (borato), o 

anfótero (carácter ácido y  básico). El flujo electroosmótico crece con el pH del medio 

electroforético

Electroforesis capilar electrocinética micelar (MEKC)

En esta variante del procedimiento anterior se añade a la fase móvil un compuesto catiónico o 

aniónico para formar micelas cargadas. Estas pequeñísimas gotitas inmiscibles con la disolución 

retienen a los compuestos neutros de un modo más o menos eficaz, por afinidad hidrófilahidrófoba. Se puede utilizar este tipo de electroforesis para moléculas que tienen tendencia a 

migrar sin separación, como es el caso de algunos enantiomeros.

Electroforesis capilar en gel (CGE)

Esta es la transposición de la electroforesis en egel de poliacrilamida o de agarosa. El capilar está 

relleno con un electrolito que contiene al gel. Se produce un efecto de filtración que ralentiza a las 

grandes moléculas y que minimiza los fenómenos de convección o de difusión. Los 

oligonucleótidos, poco frágiles, se pueden separar de este modo.

Isoelectroenfoque capilar (CIEF)

Esta técnica,  también conocida como electroforesis en soporte, consiste en crear un gradiente de 

pH lineal en un capilar con pared tratada que contiene un anfótero. Cada compuesto migra y se 

enfoca al pH que tenga igual valor que su punto isoeléctrico (al pI su carga neta es nula). 

Seguidamente, bajo el efecto de una presión hidrostática y manteniendo el campo eléctrico, se 

desplazan las especies separadas hacia el detector. Las altas eficiencias obtenidas con este 

procedimiento permiten separar péptidos con pI que apenas difieren entre sí 0.02 unidades de pH.

Electrocromatografía Capilar

Este tipo de separación asocia la electromigración de los iones, propio de la electroforesis, y los 

efectos de separación entre fases presentes en la cromatografía. La técnica consiste en la utilización 

de un capilar relleno con una fase estacionaria, cuyo papel es doble: actúa como material selectivo 

que debe, por otro lado, participar en la migración del electrolito.

El factor de separación es muy elevado, pero existen un cierto número de problemas que limitan
su aplicación, como el efecto de los modificadores orgánicos sobre el flujo electroosmótico y la
dificultad de un control preciso del volumen de muestra introducido en el capilar.


Referencia
 Castellan, G. (1998) Fisicoquímica, 2 ed. México, Pearson-Adisson Wesley. Págs. 461-462
 Rouessac, F. (2003)  Análisis Químico: Métodos y Técnicas Instrumentales Modernas.
España, McGraw Hill. Págs. 121-133
 Nelson, D. (2001) Lehninger Principios de Bioquímica, 3 ed. España, Omega. Págs. 123-

ELECTRODO

Un electrodo es una placa de membrana rugosa de metal, un conductor utilizado para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito, por ejemplo un semiconductor, un electrolito, el vacío (en una válvula termoiónica), un gas (en una lámpara de neón), etc. La palabra fue acuñada por el científico Michael Faraday y procede de las voces griegas elektron, que significa ámbar y de la que proviene la palabra electricidad; y hodos, que significa camino.

Ánodo y cátodo en celdas electroquímicas

Un electrodo en una celda electroquímica. Se refiere a cualquiera de los dos conceptos, sea ánodo o cátodo, que también fueron acuñados por Faraday. El ánodo es definido como el electrodo en el cual los electrones salen de la celda y ocurre la oxidación, y el cátodo es definido como el electrodo en el cual los electrones entran a la celda y ocurre la reducción. Cada electrodo puede convertirse en ánodo o cátodo dependiendo del voltaje que se aplique a la celda. Un electrodo bipolar es un electrodo que funciona como ánodo en una celda y como cátodo en otra.

Celda primaria

Una celda primaria es un tipo especial de celda electroquímica en la cual la reacción no puede ser revertida, y las identidades del ánodo y cátodo son, por lo tanto, fijas. El cátodo siempre es el electrodo positivo. La celda puede ser descargada pero no recargada.

Celda secundaria

Una celda secundaria, una batería recargable por ejemplo, es una celda en que la reacción es reversible. Cuando la celda está siendo cargada, el ánodo se convierte en el electrodo positivo (+) y e lcátodo en el negativo (-). Esto también se aplica para la celda electrolítica. Cuando la celda está siendo descargada, se comporta como una celda primaria o voltaica, con el ánodo como electrodo negativo y el cátodo como positivo.

Otros ánodos y cátodos

En un tubo de vacío o un semiconductor polarizado (diodos, condensadores electrolíticos) el ánodo es el electrodo positivo (+) y el cátodo el negativo (-). Los electrones entran al dispositivo por el cátodo y salen por el ánodo.

En una celda de tres electrodos, un electrodo auxiliar es usado sólo para hacer la conexión con el electrolito para que una corriente pueda ser aplicada al electrodo en curso. El electrodo auxiliar esta usualmente hecho de un material inerte, como un metal noble o grafito.

Electrodos de soldadura

En la soldadura por arco se emplea un electrodo como polo del circuito y en su extremo se genera el arco eléctrico. En algunos casos, también sirve como material fundente. El electrodo o varilla metálica suele ir recubierta por una combinación de materiales diferentes según el empleo del mismo. Las funciones de los recubrimientos pueden ser: eléctrica para conseguir una buena ionización, física para facilitar una buena formación del cordón de soldadura y metalúrgica para conseguir propiedades contra la oxidación y otras características.

Electrodos de corriente alterna

Para sistemas eléctricos que usan corriente alterna, los electrodos son conexiones del circuito hacia el objeto que actuará bajo la corriente eléctrica, pero no se designa ánodo o cátodo debido a que la dirección del flujo de los electrones cambia periódicamente, numerosas veces por segundo. Son una excepción a esto, los sistemas en los que la corriente alterna que se aplica es de baja amplitud (por ejemplo 10 mV) de tal forma que no se alteren las propiedades como ánodo o cátodo, ya que el sistema se mantiene en un estado pseudo-estacionario.

Los electrodos también son considerados varillas de metal cubiertas con sustancias adecuadas al tipo de soldadura. La medida de electrodos más utilizada es de 2,50 x 350 y 3,25 x 350 mm. El primer número indica el diámetro del electrodo (1,5-2,5,etc.) y el segundo número la longitud total del electrodo.

Tipos de electrodos

• Electrodos para fines médicos, como EEG,EKG, ECT, desfibrilador;
• Electrodos para técnicas de Electrofisiología en investigación biomédica;
• Electrodos para ejecución en silla eléctrica;
• Electrodos para galvanoplastia;
• Electrodos para soldadura;
• Electrodos de protección catódica;
• Electrodos inertes para hidrólisis (hechos de platino);
• Electrodos para puesta a tierra, también conocidos como pica o jabalina;
• Ultramicroelectrodo;
• Electrodo de anillo-disco rotatorio;
• Electrodo de calomelanos;
• Pararrayos.

BIBLIOGRAFIA

http://es.wikipedia.org/wiki/Electrodo

Libro: “Nuevo plan de estudio consultor universal del estudiante Física y Química”

Editorial Cultural S.A

TRANSPORTE DE MEMBRANAS

Transporte de Membrana

La función más importante de las proteínas de la membrana es la de medio de transporte para las distintas sustancias que entran y salen de la célula.    Existen varios tipos de proteínas integrales, las cuales principalmente se dedican al transporte de sustancias, por ejemplo hay transportadoras de iones ( ionóforos o canales iónicos ), transportadoras de sustancias orgánicas ( facilitadoras o carrier ) y transportadoras de agua ( acuaporinas )

En general el movimiento de estas sustancias  obedece a las mismas leyes que gobiernan las propiedades de la materia y la energía en el  universo. El movimiento de las sustancias se puede estudiar al aplicar la SEGUNDA LEY DE LA  TERMODINÁMICA o LEY DE LA ENTROPÍA, la cual dice que en cualquier sistema la dirección en  la que se mueven las sustancias depende de la concentración relativa de las mismas, de manera  que se favorezca el máximo grado de desorden al final. De esta manera y de forma gradual ( se  establece una gradiente ) las sustancias se van a mover de la zona en que se encuentran en mayor  cantidad ( concentración ) a la que tiene menor cantidad.     Así se puede estudiar diferentes tipos de  movimiento.

Difusión: Es la migración de partículas  en general a favor de la gradiente de  concentración, es decir desde donde se  encuentran en mayorcantidad hacia  donde se encuentran en menor cantidad.

Los fenómenos de difusión se puede  dividir en 2 tipos:  

DIÁLISIS: Consiste en el movimiento a  favor de la gradiente de sales o iones  por medio de IONÓFOROS o CANALES  IÓNICOS, que son proteínas integrales  que funcionan espontáneamente.

ÓSMOSIS:  La ósmosis e s el movimiento de agua desde una región MENOS CONCENTRADA DE SOLUTO (medio  HIPOTÓNICO ) a otra MÁSconcentrada ( medio HIPERTÓNICO ). La ósmosis se realiza a través  de una proteína integral especializada que se conoce con el nombre deACUAPORINA. En general  ambos fenómenos ( ósmosis y diálisis ) se producen a la vez.  

Las Acuaporinas (AQP). Canales para el paso de agua. Son proteiías de entre 250 y 300 aminoácidos que se organizan en seis segmentos de estructura a-hélice para forman un poro.

Aunque cada acuaporina constituye por sí sola un canal, en la membrana celular estas proteínas se ensamblan en grupos de cuatro unidades.

La mayoría de las MOLÉCULAS ORGÁNICAS DE IMPORTANCIA BIOLÓGICA no pueden atravesar  libremente la barrera lipídica porDIFUSIÓN SIMPLE. De modo similar, los iones que son de  importancia crucial en la vida de la célula no pueden difundir a través de la membrana. Aunque  los iones individuales, como el sodio (Na+) y el cloruro (Cl-) son bastante pequeños, en solución  acuosa se encuentran rodeados por moléculas de agua y, tanto el tamaño como las cargas de los  agregados resultantes impiden que los iones se deslicen a través de aberturas momentáneas. 

Tanto la difusión facilitada como la difusión simple son impulsadas por una gradiente de  potencial químico. Las moléculas sin carga son transportadas simplemente a favor de la  gradiente, desde una región de mayor concentración a una de concentración menor. Pero, si el  soluto transportado tiene carga (iones) su transporte no sólo depende de su gradiente de  concentración sino también de la diferencia de potencial eléctrico a través de la membrana  (diferencia de carga eléctrica a ambos lados de la membrana debida a la distribución desigual de  iones). 

La fuerza total que mueve el soluto en este caso es la resultante de la combinación de ambas  gradientes: eléctrica y el química. La gradiente resultante se denomina GRADIENTE  ELECTROQUÍMICA. Casi todas las membranas plasmáticas tienen una diferencia de potencial  eléctrico, llamado potencial de membrana, en el que el lado citoplasmático de la membrana es  negativo respecto al lado externo

Proteínas Canal

Son proteínas de transmembránicas que forman en su interior un canal, que permite el paso de iones. Estos canales se abren según un tipo de señal especifica. Dependiendo del tipo de señal encontramos:

Canales iónicos dependientes del ligando: El ligando ( sustancia química que  los activa ) se une a una región receptora en la proteína canal y de forma especifica, provocando cambios en su conformación que permiten la apertura del canal, y por tanto la difusión de iones. 

Canales iónicos voltaje-dependientes : Se abren en respuesta a los cambios de potencial de membrana, como ocurre en las neuronas, en donde la apertura y cierre de los canales de Na+ y K+ permite la propagación del impulso nervioso.

Canales iónicos mecanodependientes: Se activan en respuesta estímulos mecánicos como por ejemplo los que se producen por el roce de un tejido con una superficie o por un campo vibratorio.

DIFUSIÓN FACILITADA 

Existe un tipo más de difusión en el cual se  transportan sustancias mas complejas, las  proteínas que realizan este transporte se  conocen como "CARRIER" y se encuentran en  la membrana plasmática o en la membrana  que rodea a las organelas siendo altamente  selectivas. Las proteínas "CARRIER" O

FACILITADORAS son muy similares a las  enzimas que son también altamente  selectivas. 

El TRANSPORTE TRANSMEMBRÁNICO también se puede explicar de acuerdo a la dirección de en  la cual se trasporta y de acuerdo a la cantidad de sustancias transportadas, según se puede  apreciar en el siguiente esquema:

Estos mecanismos se pueden encontrar en  proteínas que transportan a favor de gradiente  y en las bombas, las cuales son proteínas que  funcionan en contra de gradiente.

TRANSPORTE ACTIVO: 

Es el paso de sustancias químicas a través de la membrana por medio de proteínas integrales EN  CONTRA DE GRADIENTE. En la difusión simple y la difusión facilitada, las moléculas o iones se  mueven a favor de una gradiente electroquímica. La energía potencial de esta gradiente dirige  estos procesos que son, en lo que concierne a la célula, pasivos. En el transporte activo, por el  contrario, las moléculas o los iones se mueven contra una gradiente electroquímica. Para impulsar  el transporte activo es necesaria la energía liberada por reacciones químicas celulares, es decir se  invierte ATP o energía metabólica. 

Por ejemplo la bomba Na+ / K+, este tipo de  transporte necesita de energía ( ATP ). El  transporte activo requiere siempre un gasto  de energía, que en algunos casos es liberada  de la molécula de ATP y en otros casos  proviene de la energía potencial eléctrica  asociada con el gradiente de concentración  de un ión a través de la membrana. Por  ejemplo, la glucosa es transportada desde la luz del intestino al citoplasma de las células  del epitelio intestinal. Este proceso de  absorción de glucosa se realiza aunque la  concentración de glucosa sea mayor en el  interior de la célula, es decir contra su  gradiente de concentración. Este tipo de  transporte es un cotransporte de glucosa y  sodio (Na+). 

La BOMBA DE SODIO-POTASIO está presente en todas las células animales. La mayoría de las  células mantienen una gradiente de concentración de iones sodio (Na+) y potasio (K+) a través de  la membrana celular: el Na+ se mantiene a una concentración más baja dentro de la célula y el K+  se mantiene a una concentración más alta. El gradiente generado por la bomba tiene asociada una  energía potencial eléctrica que puede ser aprovechada en el transporte activo de otras sustancias  que deben atravesar la membrana contra gradiente de concentración. La energía para el  movimiento de la glucosa contra su gradiente de concentración es aportada por la energía  potencial eléctrica asociada al gradiente de concentración de Na+ generado, a su vez, por la  bomba de sodio-potasio.

REFERENCIAS

http://www.slideshare.net/guest2235e4/clase-9-transporte-a-traves-de-membranas

http://www.uam.es/personal_pdi/medicina/algvilla//guiones/guiones.pdf

Levy-berne-(capitulo 1-membrana celulares y transporte a traves de membranas)

Gynton –(transporte a traves de membranas)

PRACTICA 1 PREPARACION DE DISOLUCIONES

INTRODUCCION 

Las soluciones se definen como mezclas homogéneas de dos o más especies moleculares o iónicas. Las soluciones gaseosas son por lo general mezclas moleculares. Sin embargo las soluciones en la fase liquida son indistintamente mezclas moleculares o iónicas.

Cuando una especie molecular o iónica se dispersa hasta el grado de que, a una temperatura dada, no se disuelva más, se dice que la solución está saturada. Los componentes de una solución son las sustancias puras que se han unido para obtenerla y convencionalmente reciben los nombres de soluto y solvente. Este último es el componente que se halla presente en mayor cantidad.

Para expresar la concentración de las soluciones se utilizan los términos de diluida y concentrada. Pero estos términos son imprecisos, ya que no indican la cantidad de soluto disuelto en una cantidad dada de solución o de disolvente, es decir, la concentración exacta.

Las unidades físicas de concentración vienen dadas en masa o en volumen. La primera es la comúnmente usada. Por ejemplo, una solución al 10% m/m contiene 10 gramos de soluto en 90 gramos de disolvente. Se utilizan soluciones % m/m; % v/v, % m/v.

Las unidades químicas en la que se expresan las concentraciones son los moles y los equivalentes – gramos. Se utilizan soluciones molares, normales y molales.

Molaridad: es un valor que representa el número de moles de soluto disueltos en un litro de solución (mol / L). Para preparar una solución de una molaridad dada, se pesa la cantidad calculada de la sustancia (soluto), se disuelve en una pequeña cantidad de solvente (agua destilada u otro) y finalmente se completa hasta el volumen deseado con el solvente.

Normalidad: un valor que representa el número de equivalentes – gramos de soluto contenidos en un litro de solución (equiv.gr./ L). Muchas veces es conveniente expresar la concentración en unidades de masa empleando la molalidad.

Molalidad: es un valor que representa el número de moles de soluto disueltos en un kilogramo de disolvente (mol / Kg.disolv.).

OBJETIVOS

Que el alumno :

aprenda las diferentes maneras de preparar disoluciones,

prepare disoluciones,comprenda las diferencias entre las distintas clases de disoluciones porcentuales  y distinga la diferencia entre las disoluciones molares y normales, tomando en cuenta la reacción química que se verifica entre los reactivos.

RESULTADOS 

Parte I: preparación de disoluciones a partir de sólidos y líquidos.

A.      Preparar 100mL de disolución de CuSO4 0.100 M, a partir de CuSO4 sólido:

1.       Pesar los gramos de CuSO4 necesarios para preparar 100 mL de una disolución 0.100 M, lo que corresponde a    1.59 gramos   .

B.       Preparar 100mL de disolución de CuSO4 0.0100 M a partir de CuSO4 0.100 M (dilución).

1.       Usar una pipeta graduada para tomar el volumen necesario de sulfato de cobre 0.100 M para realizar la dilución, lo que corresponde a    10 mL   .

Parte II: preparación de disoluciones porcentuales masa/masa y masa/volumen.

A.      Preparar 100 gramos de una disolución de NaCl al 3.00% en masa.

1.       Pesar los gramos necesarios de NaCl para preparar la disolución requerida, lo que corresponde a    3 gramos   .

2.       La cantidad de agua necesaria para preparar la disolución requerida es    97 gramos   . Si la densidad del agua destilada es de 1.0g/mL, los gramos de agua necesarios corresponden a    97 mL   .

3.       Colocar    97 mL    de agua destilada en un matraz volumétrico.

B.       Preparar 100mL de disolución de NaCl al 3.00% masa/volumen.

1.       Pesar los gramos necesarios de NaCl para preparar la disolución requerida, lo que corresponde a    3 gramos   .

Parte III: disoluciones molares y normales.

A.      Preparar 100mL de HCl 0.100 M, a partir de HCl concentrado (37.0% en masa y densidad de 1.18g/mL).

1.       Colocar 50.0 mL de agua destilada en un matraz aforado de 100 mL.

2.       Con una propipeta tomar el volumen necesario de ácido concentrado, para preparar la disolución requerida, esto es    0.83 mL   .

B.       Preparar 100mL de H2SO4 0.100 M, a partir de H2SO4 concentrado (98% en masa, densidad de 1.87).

1.       Colocar 50.0 mL de agua destilada en un matraz aforado.

2.       Con una propipeta tomar el volumen necesario de ácido sulfúrico concentrado para preparar la disolución requerida, esto es    0.53 mL   .

C.       Preparar 100 mL de HCl 0.100 N, a partir de HCl concentrado (37% de pureza y densidad de 1.18 g/mL).

1.       Colocar 50.0 mL de agua destilada en un matraz aforado.

2.       Usar una propipeta para tomar el volumen necesario de ácido concentrado, a fin de preparar la disolución requerida, esto es    0.83 mL   .

D.      Preparar 100 mL de H2SO4 0.100 N a partir de H2SO4 concentrado (98 % en masa, densidad de 1.87 g/mL). Suponer que el H2SO4 participará en una reacción en la que se neutralizarán los dos protones.

1.       Colocar 50.0 mL de agua destilada en un matraz aforado.

2.       Con una propipeta tomar el volumen necesario de ácido concentrado para preparar la disolución, esto es    0.26 mL   .

Cuestionario

2.       Si la fórmula de molaridad es M = n/l, ¿por qué se pesa la masa del soluto para preparar la disolución y no se usan directamente los moles?

Porque “mol/l” son las unidades empleadas para expresar la concentración de la disolución; sin embargo, para conocer el número de moles, se requiere conocer la masa del soluto, ya que:

n = masa/PM     o     n = M*V.

3.       ¿Por qué en la disolución porcentual en masa se considera la masa del agua, mientras que en la disolución porcentual masa/volumen no se toma en cuenta?

La disolución porcentual en masa, es una relación que expresa los gramos de soluto que se hallan contenidos en cada 100 gramos de solución. Está forma de expresar la concentración implica al momento de preparar una solución, pesar separadamente el soluto y el solvente. En el caso de la disolución porcentual masa/volumen se expresan los gramos de soluto que se hallan contenidos en cada 100 ml de solución.

4.       ¿Existen diferencias entre una disolución 0.100 M y una disolución 0.100 N de ácido clorhídrico? Explicar por qué.

No existen diferencias entre una disolución 0.100 M y una disolución 0.100 N de ácido clorhídrico, puesto que N = no. de equivalentes/l y el ácido clorhídrico sólo posee un equivalente (H),  la Molaridad y la Normalidad son equivalentes.

5.       Al preparar una disolución 0.100 N de ácido sulfúrico ¿Se debe establecer la reacción química que se dará al utilizar este reactivo? ¿Y si se prepara la disolución 0.100 M se debe tomar en cuenta el mismo criterio? Justifique su respuesta.

No ya que cuando se va a preparar una solución de la misma substancia que tiene el mismo No. de equivalentes que tiene para compartir, por ello no es necesario realizar todo el procedimiento.

6.       Clasifica las reacciones señaladas en el punto 7, con base en el tipo de reacción (neutralización acido-base o redox).

a)      Neutralización

b)      Neutralización

c)       Neutralización

d)      Redox

e)      Redox

7.       Indica el número de equivalentes para los compuestos, en los que ocurren las siguientes reacciones.

a) H3PO4 (ac)        +             2 NaOH (ac)                          Na2HPO4 (ac)       +             2 H2O

R = 5

b) Ca (OH)2 (s)     +             2HCl (ac)                                CaCl2 (s) +             2H2O

R = 4

c) HNO3 (ac)         +             NaOH (ac)                             NaNO3 (ac)           +             H2O

R = 2

d) 2HNO3 (ac)      +             3H2S (g)                                 2NO (g)      +    3S0 (g)    +    4H2O

R = 8

e) 3NaNO3 (ac)    +    8Al0 (s)    +    5NaOH (ac)    +    18H2O                    8NaAl (OH)4 (ac)    +    3NH3 (g)

R = 8

8.       El frasco de donde se obtuvo el H2SO4  tiene las siguientes especificaciones: masa molar = 98.09 g/mol, densidad = 1,87g/mL, % de pureza = 98. Reportar la concentración del H2SO4  en:

a)      % masa (considerando 100mL de disolución)

(100mL)( = 187g        ;       187g                      100%

                                                                                                               Xg                      98%             X = 183.26g

                            (183.26g H2SO4  ÷ (2g H2O +183.26g H2SO4)) × 100% = 98.92043614%

b)      % masa/volumen (considerando 100mL de disolución)

                                     (183.26g ÷ 100mL) × 100% = 183.26%

c)       Molaridad (considerando 100mL de disolución)

                                      183.26 ÷ 98.09g/mol = 1.868284229mol

                                     1.868284229mol ÷ 0.1L = 18.68284229M

d)      Normalidad (considerando 100mL de disolución)

                         N= M × #eq

                               18.68284229 × 2 = 37.3656N