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Preparación de disoluciones y diluciones


Actividad Nº 47



 

1.- ¿Qué es una dilución?

Una dilución es un proceso en el cual, una disolución, sufre una disminución de su concentración, debido a un aumento en la cantidad de disolvente. Para ello, se transfiere un volumen de disolución a una matraz aforado, para luego, diluirla, agregando disolvente hasta obtener el volumen de disolución deseado.

La fórmula que se aplica al trabajar con diluciones es la siguiente:

 

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Siempre el volumen inicial va a ser menor que el final, ya que al agregar disolvente el volumen de la disolución aumenta. Además, siempre la concentración inicial será mayor que la concentración final.

Por ejemplo, si a 25 mL de una disolución acuosa de jugo de frambuesa con una concentración 5 M, se le agregan 20 mL más de agua, para saber la nueva concentración de la disolución, se deben seguir los siguientes pasos:

- En primer lugar, se deben reconocer los datos del problema:

M inicial = 5 M

V inicial = 25 mL

M final = x

V final = 25 mL + 20 mL = 45 mL

 

- Seleccionar la fórmula adecuada para resolver la problemática:

preparacion_disoluciones_2.jpg (167×40)

 

- Reemplazar los datos en la fórmula:

5 M ∙ 25 mL = x ∙ 45 mL

 

- La concentración de la disolución resultante es 2,78 M, lo que indica que al aumentar el volumen, la concentración disminuye.

Por otro lado, si se tiene una disolución acuosa de sulfato de cobre, cuya concentración es 8,9 M, y se necesita preparar 0,74 L de disolución, pero con concentración 2 M, es posible saber el volumen que se necesita para prepararla, teniendo en consideración, que:

- Inicialmente, se deben reconocer los datos en el enunciado:

M inicial = 8,9 M

V inicial = x

M final = 2 M

V final = 0,74 L

- Se debe seleccionar la fórmula adecuada para descubrir la interrogante, y reemplazar los datos en ella.

8,9 M • x = 2 M ∙ 0,74 L

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- Finalmente, para preparar la disolución de concentración 2 M, se necesitan 170 mL de disolución 8,9 M

 

La preparación de diluciones es muy importante al trabajar en el laboratorio, dado que, que permite ahorrar reactivos, preparando una disolución a partir de otra. 

 

2.- ¿Qué materiales se necesitan para preparar una disolución?

Para preparar disoluciones de concentración conocida, se deben utilizar los materiales adecuados de la forma correcta.

- La balanza analítica: Es un instrumento que permite determinar la masa de las sustancias con las que se está trabajando. Para usarla se debe calibrar, y tarar, es decir, dejar en cero para no considerar la masa de los materiales de vidrio en los que se suele depositar los reactivos al masarlos. Nunca se debe depositar ninguna sustancia sobre el plato de la balanza, pues, podría contaminar el instrumento y generar impurezas, que posteriormente podrían conllevar a errores en las mediciones. Si se desea masar un sólido, se debe utilizar un vidrio reloj, un vaso precipitado o un papel filtro, mientras que si se desea trabajar con un líquido, se debe usar un vaso precipitado o un matraz Erlenmeyer. Siempre se debe trabajar con instrumentos que estén totalmente limpios y secos, para evitar errores en las mediciones.

 

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- El vidrio reloj: Permite contener las sustancias que se van a masar, y también sirve para dejar secar algunas sustancias.

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-El vaso precipitado:  Es un recipiente que puede encontrar en varias capacidades que tiene forma cilíndrica y posee un fondo. Generalmente, se usa para contener líquidos, o transportarlos, pero también para calentar, disolver y realizar distintas reacciones químicas.
 
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- La probeta:  Corresponde a un tubo de vidrio alargado y que presenta graduación, utilizado como recipiente de líquidos o gases. Permite medir volúmenes de distintas sustancias aunque algunas veces esta medición puede ser inexacta.
 
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- El matraz de aforo: Es un instrumento de vidrio, provisto de un cuello largo y una marca, que indica su capacidad, denominada línea de aforo. Esta marca, determina el volumen del matraz de manera muy precisa. Se usa principalmente, para preparar disoluciones. 
 
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- El embudo analítico: Corresponde a una pieza de vidrio o de plástico cuya función es el trasvasijado de reactivos desde un recipiente a otro. También se utiliza para realizar filtraciones.
 
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-La pipeta graduada: Corresponde generalmente a un tubo de vidrio cilíndrico, que permite la transferencia de un volumen de líquido a otro recipiente de manaera exacta y precisa. También hay pipetas aforadas, las cuales, presentan una línea de aforo que indica el volumen exacto que se va a añadir, y no admite graduaciones.
 
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-La varilla de agitación: Corresponde a un fino cilindro formado por vidrio macizo, cuyo uso principal es mezclar o disolver sustancias con el fin de homogeneizarlas.
 
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3.- ¿Cómo se prepara una disolución en el laboratorio?

Inicialmente, para poder preparar una disolución de concentración conocida, se debe calcular la masa de soluto que se necesita para realizarla.

Por ejemplo, para preparar 500 mL de una disolución acuosa de glucosa, de concentración 1,5 M, se debe tener presente en primer lugar, que el soluto glucosa y el disolvente es agua, y que la concentración es 1,5 M, es decir, hay 1,5 mol de glucosa en 1 L de disolución.

Si hay 1,5 mol de soluto en 1 L de disolución, la relación que se establece para saber los moles que hay en 500 mL de disolución o 0,5 L, es la siguiente:

 

preparacion_disoluciones_13.jpg (156×58)

Despejando, la relación anterior, se tiene que:

x = 1,5 mol • 0,5 = 0,75 mol

 

Esto indica que se necesitan 0,75 mol de soluto, sin embargo, las balanzas miden la masa en gramos, por lo que hay transformar este valor. Para ello, se emplea la masa molar de la glucosa que es 180 g/mol. Es importante recordar que los moles de soluto son iguales a los gramos de soluto dividido por la masa molar del compuesto, por lo que los gramos de soluto serán igual a:

m = M • n

Reemplazando, los datos en la fórmula anterior, se tiene que:

masa = 180 g/mol ∙ 0,75 mol = 135 g de glucosa

Ya conociendo la masa de soluto que se requiere para realizar la disolución, y el volumen de ella que se va a preparar, se deben seguir los siguientes pasos:

- Se debe masar la cantidad de soluto determinada. Como en este caso, se trata de un soluto sólido, se deposita en el vidrio reloj. El vidrio reloj se debe poner limpio y seco sobre el plato de la balanza. Luego, con ayuda de una espátula, se debe agregar el soluto, hasta llegar a la cantidad adecuada, en este caso 135 g.

- Luego, se deposita el soluto masado en un vaso precipitado, para agregar sobre él, una pequeña cantidad de disolvente, que en este caso es agua, para facilitar posteriormente, su transferencia al recipiente en el que se preparará la disolución finalmente.

- Con ayuda de un embudo de vidrio y una varilla de agitación, se vierte el soluto disuelto en un matraz de aforo. Para la disolución que se está preparando, se utiliza un matraz de aforo de 500 mL. Es recomendable, añadir primero una pequeña cantidad de disolvente al matraz, antes de depositar el soluto. Luego, que este se ha depositado, se agrega disolvente hasta alcanzar la línea de aforo. 

Para aforar correctamente una disolución se debe mirar la línea de aforo de forma paralela a ella. En el caso, de una disolución coloreada, el menisco, o curvatura que forma el líquido debe quedar bajo la línea de aforo, y cuando se trabaja con una disolución incolora, como en este caso, la curvatura debe quedar sobre la línea de aforo.

- Finalmente, se homogeniza la disolución, tapando el matraz de aforo, para invertirlo en reiterados ocasiones. De esta manera, aseguramos la correcta disolución del soluto en el disolvente.


 

 


Creado por Portal Educativo. Fecha: 2015-10-23. Se autoriza uso citando www.portaleducativo.net


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