Aigua de mar INFORME CAS 1 PDF

Preview

Summary

Download Aigua de mar INFORME CAS 1 PDF

Description

1. AIGUA DE MAR, AIGUA EMBOTELLADA I AIGUA DESTIL•LADA 1.1. RESUM En aquesta pràctica es desenvolupen els procediments bàsics de pesada i mesura de volums per tal de dur a terme l’anàlisi d’aigües de diferents orígens (aigua de mar, embotellada i destil·lada) i comparar les seves característiques principals com la densitat, el pH i la conductivitat. Es donarà ús a aparells molt habituals al laboratori com són pH-metre i el conductímetre, i s’utilitzaran els materials principals per preparar dissolucions, mesurar densitats, i prendre volums i pesos determinats. Al final de la pràctica es podrà observar que l’aigua destil·lada i l’embotellada tenen propietats força similars.

1.2. INTRODUCCIÓ L’aigua és un recurs vital tant per a la vida com per al medi. És un compost químic format per dos àtoms d’hidrogen i un d’oxigen units amb enllaços covalents, fet que la fan una molècula molt estable. A més, la distribució dels seus àtoms facilita la creació de ponts d’hidrogen entre molècules d’aigua sobretot, però també amb altres molècules polars i iòniques. Aquesta característica, juntament amb el fet de que és polar i que té una constant dielèctrica prou elevada, provoquen una alta capacitat dissolvent, de fet és anomenat popularment com a dissolvent universal perquè és el que més substàncies pot dissoldre[1]. L’aigua de mar es distingeix de les altres principalment per la seva salinitat, ja que la seva concentració de sals és d’aproximadament un 3,45% de mitjana, entre les quals s’hi troben principalment clorurs (el més present, amb diferència, és el NaCl o sal comuna), però també conté sulfats i bicarbonat de sodi, entre d’altres[2]. L’aigua destil·lada en canvi, és tot el contrari, ja que te la màxima puresa possible, degut a que passa per un procés de destil·lació per tal d’eliminar qualsevol impuresa, i es pretén arribar a una composició de 100% H2O. Finalment, queda l’aigua embotellada, que és una mescla de les dues anteriors en quant a composició es refereix. Aquesta última s’obté de jaciments (font o deu) o d’estrats aqüífers, i posseeix una puresa microbiològica original, amb l’absència d’aquells que poden ser perjudicials per a la salut[3].

1.3. OBJECTIUS L’objectiu de la pràctica, més enllà de comparar les característiques dels diferents tipus d’aigua, se centra en la familiarització amb els instruments de mesura més bàsics del laboratori i la coneixença del seu ús correcte.

1.4. MATERIAL I MÈTODES Per començar s’haurien de preparar les solucions de AgNO 3 (0,1 M), BaCl2 (1,2 M), Na2CO3 (0,1 M), Na2SO4 (0,1 M), CaCl2 (0,1) i NaCl (0,1 M), però en el moment de fer la pràctica ja estaven totes preparades prèviament, de manera que aquest pas no el vam dur a terme, tot i que sí vam repassar amb el professor quin hauria sigut el procediment en cas de fer-ho. D’aquesta manera, es procedeix directament a mesurar la densitat, el pH i la conductivitat. Per a la densitat, es prenen 25 mL d’aigua amb una pipeta aforada i a continuació s’introdueixen en un vas de precipitats que ja es trobi sobre la balança (Cobos, precisió ±0,001g) tarada, i s’anota la massa obtinguda. La relació entre la massa i el volum donarà la densitat. El pH de les mostres d’aigua es determina mitjançant un pH-metre marca CRISTON basic 20, prèviament calibrat. Nosaltres vam utilitzar el mateix vas de precipitats on hi havíem introduït els 25 mL d’aigua (per mesurar la densitat) per mesurar el pH. S’hi ha d’enfonsar la sonda i anotar el valor quan s’ha estabilitzat. Per mesurar la conductivitat es repeteix el mateix procés, però en aquest cas l’aparell utilitzat és el conductímetre. En el cas de les tres variables s’ha de repetir el procés per als tres tipus d’aigua. Finalment, queda determinar la presència dels ions més habituals de l’aigua (Ca2+, SO42-, i Cl-) intentant produir les reaccions de precipitació següents amb les solucions del principi de la pràctica. BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaCl AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3 CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaCl Es prenen 10 mL de cada mostra d’aigua i s’afegeixen cadascuna a un tub d’assaig, i per veure si conté aquell ió s’hi han d’anar afegint gotes del producte que l’acompanya a la reacció i mirar si precipita.

1

1.5. RESULTATS I DISCUSSIÓ Les dades obtingudes a l’hora de mesurar la densitat, és a dir la massa, el volum i la densitat calculada de les mostres, queden recollides a la taula 1. Mostra d’aigua Massa (g) Volum (mL) Densitat (g/mL)

Destil·lada 24,883 25 0,995

De mar 24,813 25 1,024

Embotellada 25,595 25 0,993

Taula 1. Dades pel procés de mesura de la densitat.

Segons es mostra a la taula 1, la densitat més elevada ha resultat ser l’esperada, és a dir l’aigua de mar, ja que conté més soluts. Entre les altres dues, potser s’esperava que la de l’aigua destil·lada fos la que menor densitat tingués pel fet de ser la més pura, però no és preocupant ja que la diferència amb l’embotellada és mínima, i podria haver sigut degut un petit error experimental en el moment de fer les mesures. A més a més, segons l’enciclopèdia consultada a classe la densitat hauria d’haver donat al voltant de 0,998 g/mL, i ha sigut així, totes es troben en un rang bastant proper. A continuació, les dades recollides de pH i conductivitat es troben a la taula 2. Mostra d’aigua pH Conductivitat

Destil·lada 7,99 35,0 µS/cm

De mar 6,90 45,3 mS/cm

Embotellada 8,05 279 µS/cm

Taula 2. Valors de pH i conductivitat obtinguts.

Els valors obtinguts de pH no són gens precisos, ja que l’aigua de mar, per exemple, hauria d’haver sortit amb pH bàsic, i s’ha donat el cas contrari, amb l’embotellada no hauria d’haver superat el pH de 8 i és el valor més alt entre els 4 grups. En canvi, amb la conductivitat sí que s’han obtingut resultats força precisos respecte els dels altres grups. En la taula 3 és molt més fàcil observar la precisió de cada dada perquè hi apareixen tots els resultats obtinguts per cada grup.

GRUP

Variable Tipus d’aigua

Densitat (g/mL) Destil·lada

1

0,996

2

0,996

3

0,995

4

0,996

Mar

1,02 3 1,02 5 1,02 4 1,02 5

pH

Embotellad a

Destil·lada

0,997

7,55

0,995

8,63

0,993

7,99

0,998

6,82

Mar

7,8 9 7,7 2 6,9 0 7,9 6

2

Conductivitat Embotellad a

Destil·lada (µS/cm)

Mar (mS/cm)

Embotellada (µS/cm)

7,61

28,3

46,0

296

7,37

69,5

46,7

276

8,05

35,0

45,3

279

7,72

30,4

60,2

337

Taula 3. Dades totals recollides durant la pràctica per tots els grups.

Per finalitzar, només queda discutir la composició química de l’aigua i veure si s’han produït les reaccions de precipitació i, per tant, s’ha detectat la presència d’aquell ió. Aquestes dades es troben a la taula 4.

Aigua de mar Aigua embotellada Aigua destil·lada

AgNO3 P+

BaCl2 P+

Na2CO3 P+

P

P(poc)

NP

NP

NP

NP

Taula 4. Precipitació dels reactius de les diferents mostres d'aigua.

En aquest cas els resultats són els esperats en tots els casos pràcticament, ja que amb l’aigua destil·lada no havia de precipitar res perquè se suposa que no conté res més que H 2O pura. Paral·lelament, amb l’aigua de mar s’observa que s’ha produït precipitació en tots els casos, ja que conté tots els ions buscats. Finalment, amb l’aigua embotellada hi ha hagut precipitació afegint AgNO 3, per tant es confirma que conté ions Cl -, també s’ha donat en cas afegint clorur de bari, tot i que en menys mesura, per tant també podem afirmar que conté una petita quantitat d’ions sulfat. En canvi, afegint Na2CO3 sembla que no ha precipitat res, però mirant a l’etiqueta es veu que realment sí que conté gran quantitat de calci. Això s’explica perquè realment sí que ha precipitat però no s’ha pogut observar ja que no s’ha utilitzat el mètode adequat per detectar la presència d’aquest ió tan present en l’aigua embotellada.

1.6. CONCLUSIONS En conclusió, tot i la poca precisió dels resultats, sí que es pot observar que la densitat, el pH i la conductivitat han sigut menors amb l’aigua destil·lada que amb l’embotellada, però tot i així es trobaven en rangs molt propers, a diferència dels resultats amb l’aigua de mar, que diferien respecte les altres dues mostres amb força més diferència. Aquests resultats es poden relacionar amb la cerca de la presència d’ions realitzada al final de la pràctica, ja que s’ha pogut establir una relació directament proporcional, perquè a més elevat el nombre d’ions que contenia la mostra, més elevat surt el resultat de les variables analitzades prèviament (densitat, pH i conductivitat).

3

1.7. BIBLIOGRAFIA [1] Fondo para la Comunicación y la Educación Ambiental, A.C. (s.f.). Propiedades del agua. [Consulta: 10 de desembre de 2020]. Propiedades del agua – Agua.org.mx [2] Pontes, M. (2020). La composición del agua de mar. [Consulta: 10 de desembre de 2020]. La composici�n del agua de mar (marenostrum.org) [3] Blog de farmacia. (s.f.). Propiedades de las aguas embotelladas. [Consulta: 10 de desembre de 2020]. Propiedades de las aguas embotelladas | Blog de farmacia [4] UdG. Guió de pràctiques: Cas 1 La ciència a la vida quotidiana.

4...