PREPARACION DE SOLUCIONES,FORMACION DE ACIDOS Y BASES, PREPARACION DE SALES

PRACTICA Nº1 PREPARACION DE SOLUCIONES 1.

OBJETIVOS

•

Preparar soluciones : porcentuales y molares

•

Tomar las precauciones correspondientes en la preparación de cada solución

•

Realizar diferentes diluciones y cálculos de concentración

2.

MARCO CONCEPTUAL

SOLUCIONES: Mezclas homogéneas (una sola fase) con composiciones variables. Resultan de la mezcla de dos o más sustancias puras diferentes cuya unión no produce una reacción química sino solamente un cambio físico. Una sustancia (soluto) se disuelve en otra (solvente) formando una sola fase. Los componentes pueden separarse utilizando procedimientos físicos. MEZCLAS: Mezclas heterogéneas (más de una fase). Resultan de la mezcla de dos o más sustancias puras diferentes cuya unión no produce una reacción química sino solamente un cambio físico. FASE: FASE: Porci Porción ón de mater materia ia con propi propieda edades des unifor uniformes mes.. Porció Porción n de un sistem sistema a separado de los otros por límites físicos. SOLUTO: Componente de una solución que se encuentra en cantidad menor. Es la fase de menor proporción. SOLVENTE: Componente de una solución que se encuentra en cantidad mayor. Es la fase de mayor proporción. SOLUCIÓN ACUOSA: El solvente es el agua. El soluto puede ser un sólido, un líquido o un gas. TIPOS DE SOLUCIONES: - Gas en líquido. - Líquido en líquido. - Sólido en líquido. - Gas en gas. - Líquido en gas. - Sólido en gas. - Gas en sólido. - Líquido en sólido. - Sólido en sólido. SOLUBILIDAD: Cantidad máxima de soluto que puede ser disuelta por un determinado solvente. Varía con la presión y con la temperatura. Es un dato cuantitativo. MISCIBILIDAD: Capacidad de una sustancia para disolverse en otra. Es un dato cualitativo. Separa los pares de sustancias en "miscibles" y "no miscibles". CURVA DE SOLUBILIDAD: Representación gráfica de la solubilidad de un soluto en determinado solvente (eje y) en función de la temperatura (eje x). 1

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SOLUCIÓN SATURADA: Solución que contiene la máxima cantidad de soluto que el solvente puede disolver a esa presión y esa temperatura. Si se le agrega más soluto no lo disuelve: si es un sólido en un solvente líquido, el exceso precipita; si es un líquido en solvente líquido, el exceso queda separado del solvente por encima o por debajo según su densidad relativa; si es un gas en un solvente líquido, el exceso de soluto escapa en forma de burbujas. En una solución saturada de un sólido en un líqu líquid ido, o, el proc proces eso o de diso disolu luci ción ón tien tiene e la mism misma a velo veloci cida dad d que que el proc proces eso o de precipitación. SOLUCIÓN NO SATURADA: Solución que contiene una cantidad de soluto menor que la que el solvente puede disolver a esa presión y esa temperatura. CARACTERÍSTICA GENERAL DE LA SOLUBILIDAD: Como ya fuera descubierto hace varios siglos, "lo similar disuelve a lo similar". Las sustancias iónicas son solubles en solventes iónicos. Las sustancias covalentes son solubles en solventes covalentes. CASO PARTICULAR. SOLUCIONES DE GASES EN LÍQUIDOS: La solubilidad de un soluto gaseoso en un solvente líquido depende de cuatro factores: a) temperatura; b) presión; c) energía; y d) entropía. Se aplica la llamada "Ley de Henry" que permite conocer la presión parcial del soluto gaseoso en función de su fracción molar y de una constante que depende del gas y de su temperatura. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE DISOLUCIÓN: a) tamaño de las partículas del soluto; b) naturaleza física del soluto; c) naturaleza física del solvente; d) temperatura; y e) grado de agitación del soluto y del solvente. MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS HOMOGÉNEAS Y HETEROGÉNEAS: Existen numerosos métodos, la mayoría adaptados a casos especiales de solutos y solventes determinados, bajo condiciones determinadas. Según el profesor Carlos Mosquera Suárez, de la U. D. Fco. José de Caldas (Colombia), doce son los métodos generales más utilizados: utilizados: - Disolución (sólido de sólido - uno soluble y el otro no). - Maceración (sólido de sólido - trituración + disolución). - Extracción (sólido de sólido - en frío con Soxhlet o en caliente por decocción). - Lixiviación (sólido de sólido - disolución disolución con arrastre). - Tamizado (sólido de sólido - a través de mallas de alambre de distintos diámetros). - Destilación (líquido de líquido - homogénea - por diferencia en el punto de ebullición entre ambos). - Decantación (líquido de líquido - heterogénea - por diferencia entre la densidad de ambos). - Evaporación (sólido de líquido - homogénea - se calienta para evaporar el solvente y queda el soluto). - Cristalización (sólido de líquido - homogénea - se baja la temperatura para que cristalice el sólido - luego se filtra o decanta). - Filtración (sólido de líquido - heterogénea - se hace pasar a través de un filtro que retenga el sólido pero no el líquido). - Centrifugación (sólido de líquido - homogénea - se aumenta la aceleración de la gravedad por aumentar la fuerza centrífuga, facilitando la precipitación del sólido).















•

CONCEPTO:

Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. La sustancia disuelta es denominada soluto y esta presente generalmente en pequeña cantidad en comparación con la sustancia donde se disuelve denominada solvente, en cualquier discus discusión ión de soluci solucione ones, s, el primer primer requi requisit sito o consis consiste te en poder poder especi especific ficar ar sus composiciones, composiciones, esto es, las cantidades relativas de los diversos componentes La concentración de una solución expresa la relación de la cantidad de soluto a la cantidad de solvente. •

PRINCIPALES CLASES DE SOLUCIONES

SOLUCION DISOLVENTE SOLUTO Gaseosa Gas Gas Liquida Liquido Liquido Liquida Liquido Gas Liquida Liquido Solido MODO DE EXPRESAR LAS CONCENTRACIONES:

EJEMPLOS Aire Alcohol en agua O 2 en H2O NaCl en H 2O

•

La concentración de las soluciones es la cantidad de soluto contenido en una cantidad determinada de solvente.

Porcentaje peso a peso (%P/P):indica el peso por cada 100 unidades de peso de la solución. a)

%P/P =

Porcentaje volumen a volumen (%V/V): se refiere al volumen de soluto por cada 100 unidades de volumen de la solución.

b)

%V/V =

Porcentaje peso a volumen(%P/V): indica el numero de gramos de soluto que hay en cada 100ml de solución.

c)















Molaridad(M): es el numero de moles de soluto contenido en un litro de solución. d)

M=

Molalidad(m): es el numero de moles de soluto contenidos en un kilogramo de solvente. Una solución formada por 36.5 g de acido clorhídrico, HCL, y 1000g de agua es una solución 1 molal(1m)

e)

m=

Normalidad(N): es el numero de quivalentes gramo de soluto contenidos e un litro de solución. f)

N=

Formalidad(F):es el cociente entre el numero de pesos formula gramo(pfg) de soluto que hay por cada litro de solución. peso formula gramos es sinónimo de peso molecular, la molaridad molaridad (M) y la la formalidad formalidad (F) de una solución solución son numéricamente numéricamente iguales, pero la unidad unidad formalidad formalidad suele preferirse cuando el soluto soluto no tiene un peso molecular definido, ejemplo: en los sólidos iónicos. g)

3.

PROCEDIMIENTO EX EXPERIMENTAL

3 .1 .

Equipo y ma materiales

•

Fiolas de 100ml

•

Pipetas de 2.5ml

•

Vaso de precipitados

•

Probeta de 5.a0 y 30 ml















3 .2 .

Reactivos

•

Hidróxido de sodio

•

Acido sulfúrico condentrado

•

Agua destilada

3.3. 3.3.

técn técnic icas as expe experi rime ment ntaales les

a)

prep prepar arar ar 100 100 g de so solu luci ción ón hidr hidróx óxid ido o de de sod sodio io al 5%(P 5%(P/P /P). ).

5g NaOH------- ---------100g solución X=5g Lo que nos indica que hay que disolver 5g de NAOH en 100g de solución para obtener la concentración al 5% P/P. b)

preparar 100 ml de solución de H2SO4 al 3%.

3g H2SO4 ----------------100 ----------------100 ml solución X=3g H2SO4 Es decir se necesita disolver 3g de H 2SO4 en 100 ml de solución y obtener la misma concentración al 3% P/V. Tratán Tratándo dose se de un liqu liquido ido es mas conveni convenient ente e medir medir su volume volumen n para para lo ual ual es necesario tener en cuenta su concentración y densidad: densidad: Concentración Concentración : 95% Densidad : 1.84 g/ml Por regla de tres: 95g de H2SO4 contenidos en 100 g de solución 3g de H2SO4 ----------------x X=3.16 1.84--------------1 ml 3.16--------------x X= 1.71 ml Se debe medir 1.71 ml de acido concentrado y diluirlo con agua destilada hasta 100 ml















Para preparar una solución 1M se calcula: 1 M --------- 40g --------- 1000ml 1 M --------- 40g --------- 100ml X= 4g de NaOH Pesar 4g de NaOH y diluir con agua destilada hasta 100ml d)

preparar 100 ml de una solución 0.1 N de H2SO4

El acido sulfúrico tiene peso formula 98.08 g , contiene no menos de 95%, ni mas de 98% de H2SO4 , su densidad es de 1.84 g/ml. Peso equivalente equivalente = 98.08/2 = 49.04 g 1 N ----------- 49 g de H 2SO4 para 1000 ml 0.1 N -------- 4.904 g de H2SO4 para 1000 ml Para preparar 100 ml se deberá pesar 0.4904 g de H 2SO4 Tratandose de un liquido es mas conveniente medir su volumen para lo cual es necesario tener en cuenta su concentraciony densidad: Concentración: Concentración: 95 % Densidad: Densidad: 1.84 g/ml Por regla de tres: 95g de H2SO4 contenidos en 100 g de solución 0.4904 g de H 2SO4 ------------x X = 0.51621 1.84------------- 1 ml 0.51621-------- x X = 0.28ml Se debe medir 0.28 ml de acido acido concentrado y diluirlo diluirlo con agua destilada destilada hasta 100 ml . Nota: desoues de preparar las soluciones guardarlas en envases rotulados.

4. OBSE OBSERV RVAC ACIO IONE NES: S:

















También podemos querer preparar una disolución pero partiendo no del reactivo comercial, sino de otra disolución más concentrada que tengamos en el laboratorio

5.

CONCLUSIONES: · Apredimos el el manejo de cierto material material volumétrico volumétrico básico como como balones, balones, pipetas, probetas, etc. · Concluimos que existen diversas técnicas para la preparación de soluciones · Identific Identificamos amos las princ principal ipales es formas formas de expre expresar sar la conce concentrac ntración ión de de las soluciones.

6.

ACTIVIDADES:

6.1. 6.1. Inves Investig tigue ue ¿Qué ¿Qué normas normas de de seguri seguridad dad se se debe debe manten mantener er en el el labora laborator torio io de química inorgánica?

NORMAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO Normas generales •

No fumes, comas o bebas en el laboratorio.

•

Utiliza una bata y tenla siempre bien abrochada, así protegerás tu ropa.

•

Guarda tus prendas de abrigo y los objetos personales en un armario o taquilla y no los dejes nunca sobre la mesa de trabajo.

•

No lleves bufandas, pañuelos largos ni prendas u objetos que dificulten tu movilidad.

•

Procura no andar de un lado para otro sin motivo y, sobre todo, no corras dentro del laboratorio. laboratorio.

•

Si tienes el cabello largo, recógetelo.

•

Dispón sobre la mesa sólo los libros y cuadernos que sean necesarios.

•

Ten siempre tus manos limpias y secas. Si tienes alguna herida, tápala. No pruebes ni ingieras los productos.















•

Antes de manipular un aparato o montaje eléctrico, desconéctalo de la red eléctrica.

•

No pongas en funcionamiento un circuito eléctrico sin que el profesor haya revisado la instalación. instalación.

•

No utilices ninguna herramienta o máquina sin conocer su uso, funcionamiento y normas de seguridad específicas.

•

Maneja con especial cuidado el material frágil, por ejemplo, el vidrio.

•

Informa al profesor del material roto o averiado.

•

Fíjate Fíjate en los signos signos de pelig peligros rosid idad ad que aparece aparecen n en los frascos frascos de los los productos químicos.

•

Lávate las manos con jabón después de tocar cualquier producto químico.

•

Al acabar la práctica, limpia y ordena el material utilizado.

•

Si te salpicas accidentalmente, lava la zona afectada con agua abundante. Si salpicas la mesa, límpiala con agua y sécala después con un paño.

•

Evita el contacto con fuentes de calor. No manipules cerca de ellas sustancias inflamables. Para sujetar el instrumental de vidrio y retirarlo del fuego, utiliza pinzas de madera. Cuando calientes los tubos de ensayo con la ayuda de dichas pinzas, procura darles cierta inclinación. Nunca mires directamente al interior del tubo por su abertura ni dirijas esta hacia algún compañero.

•

Todos los productos inflamables deben almacenarse en un lugar adecuado y separados de los ácidos, las bases y los reactivos oxidantes.

•

Los ácidos y las bases fuertes han de manejarse con mucha precaución, ya que la mayoría son corrosivos y, si caen sobre la piel o la ropa, pueden producir heridas y quemaduras importantes.

•

Si tienes que mezclar algún ácido (por ejemplo, ácido sulfúrico) con agua, añade el ácido sobre el agua, nunca al contrario, pues el ácido «saltaría» y podría provocarte quemaduras en la cara y los ojos.















RESIDUO

TIPO DE RECIPIENTE EN EL QUE SE DISPOSICIÓN DEBE DISPONER DESACTIVACIÓN

Y/O

Y ETIQUETA DE IDENTIFICACIÓN Ordinarios o comunes Bolsa Negra oSon recolectados por la común dependencia correspondiente en el ramo de recolección de Resid Residuo uoss sólid sólidos os de ofici oficinas nas,, basura. pasillos, áreas comunes, cafe cafete terí rías as y demá demáss área áreass de uso general. Resid Residuo uoss de riesgo riesgo bioló biológic gico o Bolsa Roja infecciosos

Desa Desact ctiv ivac ació ión n prev previa ia en una una auto autocl clav ave. e. Se enví envían an lueg luego o a incineración.

Residuos que contienen microo microorga rgani nismo smoss tales tales como como bact bacter eria ias, s, pará parási sito tos, s, viru virus, s, hongos hongos,, virus virus oncog oncogén énico icoss y recombinantes como sus toxinas, con el suficiente grado de virul virulenc encia ia y concen concentra tració ción n que pueden producir una enfe enferrmed medad infecc fecciiosa osa en huéspe huéspedes des suscep susceptib tibles les;; que no pueden ser sometidos a una desactivación de alta eficiencia.

Residuos de animales Animale Animaless de experime experimentaci ntación, ón, inoculados con microorganismos microorganismos patógenos y/o pro proveni enientes ntes de animal males

Bolsa Negra

Se ma mantienen co congelados ha hasta que se envían luego a incineración. Indi Indica caci ción ón:: es impo importa rtant nte e no mezclar otros desechos que no















Residuos ácidos o básicos

Almacenar enEstos residuos se deben recipientes plásticos. neutralizar con una base o ácido débil según sea el caso, hasta Residuos líquidos provenientes obte obten ner un pH cercan rcano o a la de sust sustan anci cias as con con cará caráct cter er neutralidad y verter al ácido o alcalino. alcantarillado si no contiene una sustancia tóxica. Véase también procedimientos procedimientos 5.3.1 y 5.3.2 Solventes

Almacenar enSi es posible se puede destilar y recipientes de vidrio, reutilizar en el laboratorio; si no metálilico coss o de unes posible se debe entregar a Resid Residuo uoss de solven solventes tes como como metá material al aprop apropia iado douna empresa especializada para hid hidroca rocarb rbu uros, ros, alco alcoh holes, les, materi lasque los recupere o lo incinere. ésteres, cetonas, según características de la Véase Véase tambi también, én, proced procedimi imien ento to organoclorados, organoclorados, entre otros. sustancia. 5.3.3

Residuos de inorgánicos.

compuestos tos Almacenar enSi no es posible hacer un garrafas plásticas. tratam tratamie iento nto o desac desactiv tivaci ación ón de estos residuos, se deben entreg entregar ar a una compa compañía ñía para para Corr Corres espo pond nde e a resi residu duos os de que los disponga. No se deben sust sustan anci cia as que con conten tengan gan diluir estos residuos con el fin de conc concen entr trac acio ione ness de anio anione ness cumplir la norma. como nitritos, nitratos, amonio, sulfatos, sulfatos, cloruros, cloruros, entre otras, otras, con concentra concentracion ciones es elevada elevadass o que superen los parámetros esta estab blecid ecido os por la nor norma ofic oficia iall mexi mexica cana na NO NOMM-05 0522-















Metales pesados

Se deben deben dispo disponer ner Según la naturaleza de cada uno en envasesde esto estoss elem elemen ento toss se pued puede e hacer un tratamiento por Se hace referencia a cualquier plásticos. precipitación o floculación de los residuo residuo líquidos líquidos que contenga contenga metales. Si no se hace un metales como mercurio, plomo, trat tratam amie ient nto o prev previo io,, se debe deben n cadmio, níquel, cobalto, estaño, entregar a una empresa bario, cromo, antimonio, espe especi cia alizad zada para ara que que los vanadi vanadio, o, zinc, zinc, plata, plata, seleni selenio, o, disponga. Los lodos resultantes arsénico, entre otros. de la prec precip ipititac ació ión n se debe deben n desactivar mediante encapsulamiento con cal u otro tratamiento adecuado y enviarlos a confinamiento. confinamiento.

Buenas prácticas en el manejo de residuos: - Utilizar Utilizar elemento elementoss que contengan contengan materiales materiales reciclad reciclados os como plásticos plásticos y papel papel reciclado - Utilizar productos cuyos envases posean una elevada aptitud para ser reciclados. - Separar correctamente los residuos. - Seguir las pautas establecidas en el caso de residuos objeto de servicios de recogida especial. - Siempre que sea posible reutilizar los envases de los productos para envasar los correspondientes correspondientes residuos peligrosos.

VERTIDOS: - Está prohibido verter a la red de colectores públicos: materi materias as que impid impidan an el correc correcto to funci funciona onamie miento nto o el manten mantenimi imient ento o de los colectores. Sólido Sólidos, s, líqui líquidos dos o gases gases combu combusti stibl bles, es, infla inflamab mables les o explo explosiv sivos os y tampoc tampoco o 



















COV: reducir las emisiones manteniendo manteniendo cerrados los recipientes de los disolventes y usando las campanas extractoras adecuadamente. CFC: Reduciendo el uso del aire acondicionado, manteniendo adecuadamente los equipos de refrigeración que los contengan y evitando el uso de aerosoles Ruid Ruido: o: Emple Empleand ando o equip equipos os y utensi utensilio lioss menos menos ruidos ruidosos os y manten mantenié iéndo ndolos los desconectados desconectados cuando no se estén utilizando 





6.3. 6.3. Inves Investig tigue ue ¿Cómo ¿Cómo se se obtien obtiene e indust industria rialme lmente nte el hidr hidróx óxido ido de de sodio sodio y el acid acido o sulfúrico?

•

obtencion del hidróxido de sodio-.

De forma general, el hidróxido de sodio se produce por electrólisis de soluciones acuosas de cloruro de sodio o por la reacción de carbonato de sodio con hidróxido de calcio (3). La forma más común de producción de hidróxido de sodio es como solución al 50% por electrólisis de cloruro de sodio. En esta reacción se genera hidróxido de sodio, cloro e hidrógeno de acuerdo con la siguiente ecuación: ecuación: 2NaCl + 2H2O <=> 2NaOH + Cl2 + H2 Por lo común ingresa al proceso una solución de cloruro de sodio del 27%, esta sufre el proc proces eso o de elec electró trólilisi sis; s; la solu soluci ción ón resu resultltan ante te se hace hace pasa pasarr por por celd celdas as de diafragma, de membrana o de mercurio, según la tecnología instalada. En la celda de diafragma resulta una solución de entre 9% y 12% de NaOH y 18% de NaCl; la soluci solución ón pasa pasa a conce concentr ntraci ación ón por por evapor evaporaci ación, ón, donde donde tambi también én se purif purifica ica por por proc proced edim imie ient ntos os de cris crista taliliza zaci ción ón frac fracci cion onad ada. a. La celd celda a de merc mercur urio io gene genera ra directamente la solución de 50% de concentración; el mercurio se retira por centrifugación y posterior cristalización o por paso a través de un sistema de filtración (cartuchos o platos). Finalmente en la celda de membrana, en la que se















El equi equipo po de oper operac ació ión n en este este proc proced edim imie ient nto o cons consis iste te de seri series es de celd celdas as electrolíticas separadas entre sí por membranas de intercambio iónico catiónicas, aniónicas y bipolares. Se obtiene una solución de entre 15% y 30% que contiene aún restos de las sales iniciales (1). Para Para prod produc ucir ir hidr hidróx óxid ido o de sodi sodio o sóli sólido do se parte parte de la solu soluci ción ón de la mism misma a concentración comercial (50%) realizando inicialmente una evaporación al vacío para preconcentrar la solución hasta un 60%. La solución anterior se concentra hasta alrededor de un 99% usando un evaporador de película descendente y como medio calefactor una sal fundida de NaNO2 - NaNO3 - KNO3 que maneja temperaturas mayores de 400 ºC . en seguida el producto se introduce en un evaporador flash con ayuda de una tubería con calefacción. El NaOH fundido se enfría y se pasa a formado luego de su solidificación y de otros pasos preventivos (1).

Formación del ácido: El ácido sulfúrico se encuentra disponible comercialmente en un gran número de concen concentra traci cione oness y grado gradoss de purez pureza. a. Existe Existen n dos dos proces procesos os princi principal pales es para para la producción de ácido sulfúrico, el método de cámaras de plomo y el proceso de contacto. El proceso de cámaras de plomo es el más antiguo de los dos procesos y es utilizado actualmente para producir gran parte del ácido consumido en la fabricación de fertil fertiliza izante ntes. s. Este Este métod método o produ produce ce un ácido ácido relati relativam vament ente e dilui diluido do (62%-7 (62%-78% 8% H2SO4). El proceso de contacto produce un ácido más puro y concentrado, pero requiere de materias primas más puras y el uso de catalizadores costosos. En ambos procesos el óxido de azufre (IV) (SO 2) es oxidado y disuelto en agua. El óxido de azufre (IV) es obtenido mediante la incineración de azufre, tostando piritas ( Disulfuro de hierro), hierro), tostando otros sulfuros no ferrosos, o mediante la combustión de sulfuro de hidrógeno (H2S) gaseoso.

Proceso de cámaras de plomo















Luego de que los gases pasaron por las cámaras se los hace pasar a un reactor llamado llamado torre de Gay-Lussa Gay-Lussacc donde donde son lavados lavados con ácido ácido concentra concentrado do enfriado enfriado (proveniente de la torre de Glover). Los óxidos de nitrógeno y el óxido de azufre (IV) que no haya reaccionado se disuelven en el ácido formando el vitriolo nitroso utilizado en la torr torre e de Glov Glover er.. Los Los gase gasess rema remane nent ntes es son son usua usualm lmen ente te libe libera rado doss en la atmósfera.

Proceso de contacto El proceso se basa en el empleo de un catalizador para convertir el SO 2 en SO3, del que se obtiene ácido sulfúrico por hidratación.

En este proceso, una mezcla de gases secos que contiene del 7 al 10% de SO 2, según la fuente de producción de SO 2 (el valor inferior corresponde a plantas que tuestan piritas y el superior a las que queman azufre), y de un 11 a 14% de O 2, se precalienta y una vez depurada al máximo, pasa a un convertidor de uno o más lechos catalíticos, por regla general de platino u óxido de vanadio (V), donde se forma el SO3. Se suelen emplear dos o más convertidores. Los rendimientos de conversión del SO_2 a SO_3 en una planta en funcionamiento normal oscilan entre el 96 y 97%, pues la eficacia inicial del 98% 1 se reduce con el paso del tiempo. Este efecto de reducciones se ve más acusado en las plantas donde se utilizan piritas de partida con un alto contenido de arsénico, que no se elimina total total te ña lo ete catáli catálisis sis do el















6.4.

¿Qué ¿Qué usos usos indus industria triales les tiene tiene el el hidró hidróxid xido o de sodio sodio y el acido acido sulfúr sulfúrico? ico?

Usos del acido sulfúrico: La indu indust stri ria a que que más más util utiliz iza a el ácid ácido o sulf sulfúr úric ico o es la de los los fert fertililiz izan ante tes. s. Otra Otrass aplicaciones importantes se encuentran en la refinación del petróleo, producción de pigmentos, tratamiento del acero, extracción de metales no ferrosos, manufactura de explosivos, detergentes, plásticos y fibras. En muchos casos el ácido sulfúrico funge como una materia prima indirecta y pocas veces aparece en el producto final. f inal. En el caso de la industria de los fertilizantes, la mayor parte del ácido sulfúrico se utiliza en la producción del ácido fosfórico, fosfórico, que a su vez se utiliza para fabricar materiales fertilizantes como el superfosfato triple y los fosfatos de mono y diamonio. Cantidades más pequeñas se utilizan para producir superfosfatos y sulfato de amonio. amonio . Alrededor del 60% de la producción total de ácido sulfúrico se utiliza en la manufactura de fertilizantes. Canti Cantidad dades es substa substanci nciale aless de ácido ácido sulfúr sulfúrico ico tambi también én se utili utilizan zan como como medio medio de reacción en procesos químicos orgánicos y petroquímicos involucrando reacciones como nitraciones, condensaciones y deshidrataciones. En la industria petroquímica se utiliza para la refinación, alquilación y purificación de destilados de crudo. En la industria química inorgánica, el ácido sulfúrico se utiliza en la producción de pigmentos de óxido de titanio (IV) ácido clorhídrico y ácido fluorhídrico















(1): En la industria química inorgánica se usa en la manufactura de sales de sodio, para la digestión alcalina de minerales metálicos y en la regulación de pH. En aplica aplicacio ciones nes indust industria riale less de quími química ca orgán orgánica ica se emple emplea a en reacci reaccion ones es de saponificación, producción de intermediarios nucleofílicos aniónicos, en reacciones de esterificación esterificación y eterificación eterificación en la catálisis básica. En la industria de papel se usa para el cocido de la madera en la operación de eliminación de lignina. En la industria textil se usa en la producción de fibras de viscosa. Además se usa en el tratamiento de fibras de algodón para mejorar sus propiedades. La industria de los detergentes lo usa para la producción de fosfato de sodio y para procesos de sulfonación en medio básico. En la jabonería se usa para la saponificación de grasas y sebos. En la producción de aluminio se usa para el tratamiento de la bauxita. En tratamiento de aguas residuales y purificación de agua de proceso se emplea para regenerar resinas de intercambio iónico. Además de las industrias anteriores, el hidróxido de sodio tiene aplicaciones en el electroplateado, en la industria del petróleo y del gas natural, en la manufactura de vidrio, en la industria de los alimentos, la limpieza y otros. 7. BIBL BIBLIO IOGR GRA AFIA FIA: •

www.wikilearnig.com

•

buscador google

•

Raymond chang 6 ta edicion

















PRACTICA Nº 3 FORMACION DE ACIDOS Y BASES I.

OBJETIVO: Obtener en el laboratorio algunas bases y acidos de fácil preparacion , su recon reconoci ocimie miento nto median mediante te el uso de indica indicador dores es y compro comproba bació ción n de sus propiedades ten9iendo en cuenta la función a la que pertenecen.

•

II.

MARCO CONCEPTUAL:

Definiciones de acidos y bases:

desde el punto de vista del análisis químico, la definición de acidos y bases es como















Afinales de 1800, el científico sueco Svante Arrhenius propuso que el agua puede disolver muchos compuestos separánd separándolo oloss en sus iones iones individu individuales ales.. Arrhenius Arrhenius sugirió que los ácidos son compuestos que contienen hidrógeno y pueden disolverse en el agua para soltar iones de hidrógeno a la solución. Por ejemplo, el ácido clorídrico (HCl) se disuelve en el agua de la siguiente manera: H2O H+(aq)

HCl

+

Cl-(aq)

Arrhenius definió las bases como substancias que se disuelven en el agua para soltar iones de hidróxido (OH -) a la solución. Por ejemplo, una base típica de acuerdo a la definición de Arrhenius es el hidróxido de sodio (NaOH): H2O NaOH

Na+(aq)

+

OH-(aq)

La definición de los ácidos y las bases de Arrhenius explica un sinnúmero de cosas.















(NaHCO3) puede actuar como una base, a pesar de que no contenga iones de hidrógeno. En 1923, el científico danés Johannes Brønsted y el inglés Thomas Lowry publicaron diferentes aunque similares trabajos que redefinieron la teoría de Arrhenius. En las palabras de Brønsted's words, "... los ácidos y las bases son substancias que tiene la capacidad de dividirse o tomar iones de hidrógeno respectivamente." La definición de Brønsted-Lowry ampliar ampliar el concepto de Arrhenius sobre los ácidos y las bases. La definición de Brønsted-Lowry sobre los ácidos es muy similar a la de Arrhenius, cualquier substancia que pueda donar un ión de hidrógeno, es un ácido (en la definición de Brønsted, los ácidos son comúnmente referidos como donantes de protones porque un ión- hidrógeno H + menos su electrón - es simplemente un protón). Sin embargo, la definición de Brønsted de las bases es bastante diferente de la definición de Arrhenius. La base de Brønsted es definida como cualquier substancia















logaritmo, por consiguiente H +] = concentración de ión de hidrógeno. Cuando se mide el pH pH,, [H +] es una unidad de moles H+ por litro de solución Por ejemplo, una solución con [H +] = 1 x 10 -7 moles/litro tiene un pH = 7 (una manera más simple de pensar en el pH es que es igual al exponente del H+ de la concentración, ignorando el signo de menos). La escala pH va de 0 a 14. Las substancias con un pH entre S 0 o menos de 7 son ácidos (pH y [H +] están inversamente relacionados, menor pH significa mayor [H +]). Las substancias con un pH mayor a 7 y hasta 14 son bases (mayor pH significa menor [H +]). Exactamente en el medio, en pH = 7, están las substancias neutra s, por ejemplo, el agua pura. La relación entre [H+] y pH está mostrada en la tabla de abajo, junto algunos comunes ejemplos de ácidos y base de la vida cotidiana.































Na + H2O

Na(OH) + 1/2H2















2 .3 . PREPARACION DE ACIDO SULFUROSO A PARTIR DEL ANHIDRIDO SULFUROSO: Llenar 100 ml de agua en un matraz erlenmeyer, llenar una pequeña cantidad de azufre en polvo en una cuchara de combustion, poner en contacto con la llama de mechero, una vez que termine de arder el azufre azufre,, intro introduc ducir ir cuidad cuidadosa osamen mente te la cucha cuchara ra de combu combusti stión ón en el matraz y tapar este inmediatamente con la luna de reloj. Añadir 3 gotas















KNO3+NaHSO3 pH= pOH=

CU















Mg+HNO3 Reaccion rápida y bota un gas de color naranja

b) SOBRE LOS CARBONATOS: En tres tubos de ensayo colocar

unos cristalitos de carbonato de sodio , añadir el primer tubo 0.5ml de solcion de acido clorhídrico ,al segundo acido nítrico y















4 5 6 7

H2SO4 Limón Yogurth HNO3

a.de metilo a.de metilo a.de metilo a.de metilo

8 9

NH4OH vinagre

felnoftaleina a.de metilo

5. ACTI ACTIV VIDAD IDADE ES:

Rojo

5.3 2

Rojo naranja Anaranjado Café claro 3

12

















•

El ión o radical hidroxilo (OH-) los caracteriza.















Fenolftaceina

Transparente

Morado















Una de las fuentes más importantes es a partir de las reacciones producidas en los















en cantidades o concentraciones tales que presenten un riesgo para la salud humana,















PREPARACION DE SALES































































PREPARACION DE SOLUCIONES,FORMACION DE ACIDOS Y BASES, PREPARACION DE SALES

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