Molaridad quimica, estequiometria PDF

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molaridad quimica, reactivo limite reactivo en exceso...

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EXPERIENCIA VIRTUAL MOLARIDAD Ing. Grey Castellar Ortega

1. Aspectos teóricos Una solución es una mezcla homogénea de composición variable . La homogeneidad hace referencia a que a nivel macroscópico solo es observable una sola fase, mientras que la variabilidad indica que la cantidad de sustancia disuelta es una misma cantidad de disolvente puede ser diferente. Los componentes de una solución binaria son: el soluto y el solvente o disolvente. Se concibe como soluto el componente que se disuelve o que se encuentra en menor proporción en la solución. Modernamente es el componente químicamente más activo en la solución. El disolvente es el componente que disuelve o que se encuentra en mayor proporción en la solución. Actualmente es el componente químicamente menos activo en la solución (figura 1).

Figura 1. Apariencia molecular del soluto y disolvente en una solución. La composición de una solución se expresa en términos de concentración, es decir; la cantidad de soluto contenida en una determinada cantidad de solución o disolvente. Existen unidades físicas y químicas para expresar la concentración. Unidades físicas Porcentaje en masa: relaciona la masa de soluto, presente en una cantidad de masa de disolución expresada en porcentaje. Ambas cantidades de masa deben tener la misma unidad de masa. Porcentajeen masa ( %m / m )=

masade soluto x 100 masa de la disolución

Porcentaje en volumen: se refiere al volumen de soluto, presente en una 1

cantidad de volumen de disolución expresado en porcentaje. Ambas cantidades de volumen deben tener la misma unidad de volumen.

Porcentajeen volumen ( %v / v )=

volumen de soluto x 100 volumen de disolución

Porcentaje masa-volumen: expresa la masa en gramos que está presente en un volumen dado de disolución en mL. masa de soluto x 100 Porcentajemasa −volumen (%m / v ) = volumen de disolución Partes por millón (ppm): muestra las partes de soluto presentes en un millón de partes de disolución. Se utiliza para expresar concentraciones muy pequeñas. mg de soluto Partes por millón( ppm)= kg de disolución Unidades químicas Molaridad (M): expresa las moles de soluto disueltos por litro de disolución. Molaridad (M )=

moles de soluto litro de disolución

Molalidad ( m ): expresa las moles de soluto disueltos en un kilogramo de disolvente. Molalidad(m )=

moles de soluto kilogramo de disolvente

Normalidad (N): expresa el número de equivalentes gramo de soluto disueltos en un litro de disolución. Normalidad (N )=

No . de equivalentes gramo de soluto Litro de disolución

Fracción molar ( X A ): relaciona las moles de un componente con las moles de todos los componentes. Fracciónmolar ( X A )=

moles del componente A moles totales

Tomado y adaptado del libro Química de Raymond Chang, séptima edición.

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Zn

2. Objetivo general

Determinar las concentraciones molares de insaturación, saturación y sobresaturación de un soluto específico disuelto en agua, mediante el simulador PHET. Cu

3. Procedimiento experimental Ingrese al siguiente enlace: https://phet.colorado.edu

Haga clic en CHEMISTRY y escoja la opción MOLARITY

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Descargue el programa.

Inmediatamente se va a desplegar en pantalla los detalles del programa, donde podrá modificar la cantidad de soluto y el volumen de disolución, en consecuencia, podrá visualizar el cambio de color de la disolución y el valor de la concentración. Dele clic en mostrar valores para comenzar. 4

Para iniciar y a modo de ejemplo se escogerá como soluto nitrato de cobalto Co(NO3)2, dando clic donde dice soluto. Deslice el cursor tanto de la cantidad de soluto, como del volumen de la solución hasta alcanzar el valor de 1,0. Fíjese en el color de la solución y el valor de la concentración será 1,000 M. La disolución es insaturada y todo el nitrato de cobalto se disuelve en el agua. Verificando la concentración: Molaridad ( M ) =

1 mol C o ( N O3 ) 2 1 litro de solución

=1,000 M

Luego deslice según convenga los cursores de la cantidad de soluto y volumen de la disolución hasta justo antes de que aparezca el primer cristal de nitrato de cobalto; el programa lo muestra en forma de un cubito en el fondo del beaker. Observe que el cursor de concentración se sube hasta el valor de 5,0 M y el color de la solución se intensifica.

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Aunque el programa PHET no muestra la sedimentación de los cristales cuando sobrepasa la saturación para el nitrato de cobalto y el cloruro de níquel, si lo hace para los otros solutos.

4. Resultados y discusión Usted deberá encontrar un valor de concentración de insaturación de la solución, el valor de saturación y cuando aparezcan sedimentando los cristales para tres solutos diferentes al nitrato de cobalto y cloruro de níquel. En cada caso verifique los valores realizando los cálculos matemáticos correspondientes.

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