PRESENTACIÓN "TRANSMISIÓN SINAPTICA"

PRACTICA "PREPARACIÓN DE SOLUCIONES"

INTRODUCCIÓN

La composición de una solución  se debe de medir en termino de volumen y de masa , por lo tanto es necesario conocer la cantidad de soluto disuelto por unidad de volumen o masa de disolvente, es decir, su concentración. En un trabajo experimental, el uso de soluciones se hace indispensable , por lo que es necesario  conocer los procedimientos para su elaboración. en la presente paractica se realizaron soluciones utilizando como concentración la moralidad, normalidad y relaciones porcentuales. 

OBJETIVO

• Conocer y aplicar correctamente las formulas que permiten hacer los cálculos para preparar soluciones utilizadas en el laboratorio.

DESARROLLO

Parte I.  Preparación de disoluciones a partir de sólidos y líquidos

a.   Preparar 100 ml de solución de CuSO₄ 0.100 M, a partir de CuSO₄ sólido:

 Para realizar esta solución se debe: 

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

2.   Poner 50 ml de agua destilada en un matraz aforado

3.   Agregar lentamente el sulfato cúprico, cuidando de no tirar la sustancia fuera del matraz

4.   Mantener en agitación constante hasta que el soluto esté completamente disuelto

5.   Agregar agua destilada t que se firme un menisco sobre la marca del matraz. Este proceso se llama aforar.

6.   Se tapa el matraz y se agita ligeramente

b.   Preparar 100 ml de solución CuSO₄ 0.0100 M a partir de CuSO₄ 0.100 ; (dilución)

1.   Usar una pipeta graduada para tomar el volumen necesario de sulfato de cobre0.100 M para realizar la dilución, lo que corresponde a 10 ml

2.   Depositarlo en un matraz aforado de 100 ml

3.   Agregar agua destilada hasta aforar

4.   Tapar y agitar la solución.

Parte II. Preparación de disoluciones porcentuales masa/masa y masa/volumen

Para este tipo de disoluciones se debe: 

a.   Preparar 100  g de una solución de NaCl al 3% en masa.

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

2.   La cantidad de agua destilada necesaria para preparar la disolución requerida es 97 g. si la densidad del agua destilada es de 1 g/ml, los gramps de agua necesarios corresponden a 97 ml.

3.   Colocar 97 ml de agua destilada, en un matraz volumétrico.

4.   Agregar el NaCl y agitar hasta que se disuelva totalmente.

5.   Pesar la disolución resultante

6.   Medir el volumen de la misma

b.   Preparar 100 ml de disolución de NaCl al 3% masa/volumen

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

2.   Poner 50 ml de agua destilada en un matraz aforado de 100 ml

3.   Agregar el NaCl y agitar hasta que se disuelva totalmente

4.   Agregar el agua destilada necesaria para aforar el matraz

5.   Tapar y agitar ligeramente

Parte III. Disoluciones molares y normales.

a.   Preparar 100 ml de HCl 0.100 M a partir de HCl concentrado (37% en masa y densidad de 1.18 g/ml)

1.   Colocar 50 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 solución requerida, esto es 0.83 ml

3.   Agregar el ácido lentamente al matraz con agua, deslizándolo gota a gota por las paredes del recipiente.

4.   Agitar ligeramente la solución

5.   Agregar agua destilada hasta aforar

6.   Tapar y agitar ligeramente

b.   Preparar 100 ml de H₂SO₄  0.100 M a partir de H₂SO₄ concentrado (98% n masa, densidad de 1.87)

1.   Colocar 50 ml de agua destilada en un matraz aforado

2.   Con una propipeta tomar el volumen necesario del ácido sulfúrico para preparar la solución requerida, esto es 0.50 ml

3.   Agregar el ácido lentamente  la matraz con agua, deslizándolo gota a gota  por las paredes del recipiente

4.   Agitar ligeramente

c.   Preparar 100 ml de HCl 0.100 N a partir de HCl concentrado (37% en masa, densidad de 1.18)

1.   Colocar 50 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 0.83 ml

3.   Agregar el acido lentamente al matraz con agua

4.   Agitar cuidadosamente

d.   Preparar 100 ml de H₂SO₄ 0.100 N a partir de H₂SO₄ concentrado (98% en masa, densidad de 1.87) suponer que el H₂SO₄  participa en una reacción en la que se neutralizará los 2 protones.

1.   Colocar 50 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 0.53 ml

3.   Agregar el acido lentamente al matraz con agua

4.   Agitar cuidadosamente

Actividad II.

a.   Anotar la diferencia entre las cantidades (en ml) de HCl usadas al preparar las disoluciones 0.100 M y 0.100 N de HCl.

Para HCl 0.100 M = 0.83 ml

Para HCl 0.100 N = 0.83 ml

No hay diferencia

b.   Anotar la diferencia entre las cantidades (en ml) de H₂SO₄ usadas al preparar las disoluciones 0.100 M y 0.100 N de H₂SO₄

Para H₂SO₄ 0.100 M = 0.50 ml

Para H₂SO₄ 0.100 N = 0.53 ml

La diferencia es de 0.03 ml

 Cuestionario

1.   Completar la sig. Tabla con los datos que se piden.

Fase dispersora (solvente)	Fase dispersora (soluto)	ejemplo
Solido	Sólido	Zinc en Estaño
Solido	Liquido	Agua en azúcar
Solido	gaseoso	Yodo sublimado disuelto en nitrógeno
Liquido	Solido	Mercurio en Plata
Liquido	Liquido	Alcohol en agua
Liquido	Gaseoso	CO2 en agua
gaseoso	solido	Hidrógeno en Paladio
gaseoso	Liquido	Oxígeno en Agua
gaseoso	gaseoso	Aire

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

Para hacer una relación entre el numero de moles y el peso molecular del soluto, y calcular los moles reales que se está usando del soluto en una disolución.

3.   ¿porqué 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?

Porque en la solución % en masa se consideran las cantidades de soluto y solvente sólo en gramos, y es importante saber la masa del agua, ya que la relación es masa/masa.en la solución % masa/volumen, el solvente está tomado en cuenta en ml, y aquí no es importante la masa del agua.

4.   ¿existen diferencias entre una disolución 0.100 M y una 0.100 N de HCL?

No hay diferencias. Ya que, en la solución normal de HCl, sólo hay un equivalente capaz de proporcionar un mol esto no afecta la concentración de ácido.

5.   Al preparar una disolución 0.100 N de H₂SO₄ ¿se debe establecer la reacción química que se dará al utilizar este reactivo? ¿y si se prepara la solución 0.100 M, se debe tomar en cuenta el mismo criterio?

Al preparar una solución normal, si se debe establecer la reacción química, ya que se necesita saber cuantos equivalentes tiene el ácido, es decir, cuanta masa en gramos del ácido es capaz de proporcionar un mol de protones. Los equivalentes se utilizan en la fórmula de la normalidad, y por esto es necesario establecer la reacción del acido.

En la solución molar no se necesita establecer la reacción, ya que sólo se necesita el número de moles y los litros de la solución.

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

a.  Redox

b.   Acido-base

c.   Ácido-base

d.   Redox

e.  Redox

7.   Indica el numero de equivalentes para los compuestos en los que ocurren las siguientes reacciones:

a.   H₃PO₄ + 2NaOH……Na₂HPO₄ + 2H₂O

b.   Ca(OH)₂ + 2 HCl……..CaCl₂ + 2H₂O

c.   HNO₃ + NaOH………..NaNO₃ + H₂O

d.   2 HNO₃ + 3H₂S………..2 NO + 3S + 4H₂O

e.   3NaNO₃ + 8Al + 5 NaOH + 18 H₂O……8NaAl(OH)₄ + 3NH₃

Compuestos

a.    H₃PO₄ =    1         NaOH= 0

b.    Ca(OH)₂ =    0      HCl= 0

c.   HNO₃=    0      NaOH=  0

d.   HNO₃ =    1      3H₂S= 2

e.   NaNO₃ =   0     8Al= 4

PREGUNTAS DE LOS TEMAS DE : "PILAS, ELECTRODOS, ELECTROFORESIS Y POTENCIOMETRO"

1. ¿Cual es la función de una pila?

Una pila eléctrica es un dispositivo que convierte energía química en energía eléctrica por un proceso químico transitorio, tras lo cual cesa su actividad y han de renovarse sus elementos constituyentes, puesto que sus características resultan alteradas durante el mismo. Se trata de un generador primario. Esta energía resulta accesible mediante dos terminales que tiene la pila, llamados polos, electrodos o bornes. Uno de ellos es el polo negativo o ánodo y el otro es el polo positivo o cátodo.

2. ¿Cual es la estructura fundamental de una pila?
consiste en dos electrodos, metálicos en muchos casos, introducidos en una disolución conductora de la electricidad o electrolito.

3. ¿Caul es el principio basico del funcionamiento de la pila?

Cuando los electrodos reaccionan con el electrolito, en uno de los electrodos (el ánodo) se producen electrones (oxidación), y en el otro (cátodo) se produce un defecto de electrones (reducción). Cuando los electrones sobrantes del ánodo pasan al cátodo a través de un conductor externo a la pila se produce una corriente eléctrica.

Como puede verse, en el fondo, se trata de una reacción de oxidación y otra de reducción que se producen simultáneamente.

4. ¿Cuales son los tipos de pilas habituales?

Las pilas eléctricas y algunos acumuladores se presentan en unas cuantas formas normalizadas. Las más frecuentes comprenden la serie A (A, AA, AAA, AAAA), A B, C, D, F, G, J y N, 3R12, 4R25 y sus variantes, PP3, PP9 y las baterías de linterna 996 y PC926. Las características principales de todas ellas y de otros tipos menos habituales

5. ¿Que es un electrodo? y cual es su función.

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.

6. Define los términos ánodo y cátodo

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.

7. ¿A que se le denomina celada electrolítica?

Al dispositivo utilizado para la descomposición mediante corriente eléctrica de sustancias ionizadas denominadas electrolitos,  (estos pueden ser ácidos, bases o sales).

8. Describa a las celdas primarias y secundarias.

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 el cátodo 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.

9. Mencione dos tipos mas de electrodos

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.

10. ¿Cual es la finalidad del método electroforetico?

La electroforesis es un método de laboratorio en el que se utiliza una corriente eléctrica controlada con la finalidad de separar biomoleculas según su tamaño y carga eléctrica a través de una matriz gelatinosa.

11. Cuales son los principales fundamentos de la electroforesis

La electroforesis es la migración de solutos iónicos bajo la influencia de un campo eléctrico; estas partículas migran hacia el cátodo o ánodo (electrodos - y +), en dependencia de una combinación de su carga, peso molecular y estructura tridimensional.

Es de destacar que a escala analítica, los métodos electroforéticos son de alta sensibilidad, poder de resolución y versatilidad, y sirven como método de separación de mezclas complejas de ácidos nucleicos, proteínas y otras biomoléculas, donde aportan un potente criterio de pureza. Se pueden conocer también mediante estas técnicas, las características ácido-básicas de las proteínas presentes en un extracto crudo, lo que da la información necesaria si se pretende realizar una separación cromatográfica basada en diferencias de carga. Es útil además para determinar otros parámetros como peso molecular, punto isoeléctrico y número de cadenas polipeptídicas de las proteínas.

La velocidad de migración (v) de la partícula es directamente proporcional al producto de su carga efectiva (q) y el gradiente de potencial eléctrico (E) e inversamente proporcional al coeficiente de fricción (f) relativo a la talla y forma de la molécula, o sea, a la resistencia que le ofrece el medio. 

12. Mencione algunos tipos de electroforesis

Electroforesis en gel de poliacrilamida: Forma geles transparentes con estabilidad mecánica, insolubles en agua, relativamente no iónicos y que permiten buena visualización de las bandas durante un tiempo prolongado. Además tiene la ventaja de que variando la concentración de polímeros, se puede modificar de manera controlada en el tamaño del poro, lamentablemente cada vez se emplea menos en diagnostico debido a su neurotoxocidad.

Electroforesis en geles de gradientes.: En un gel en gradiente la proteína migra hasta alcanzar una zona donde el tamaño de poro impida cualquier avance. Una vez se alcanza el limite del poro no se produce una migración apreciable aunque no se detiene completamente.

 Electroforesis en geles de agarosa: La agarosa es un polisacárido, cuyas disoluciones (típicamente de 0.5 a 2 %) poseen la propiedad de permanecer liquidas por encima de 50 grados C y formar un gel, semisólido al enfriarse. Este gel esta constituido por una matriz o trama tridimensional de fibras poliméricas embebida en gran cantidad de medio líquido, que retarda el paso de las moléculas, se usa usualmente para separar moléculas grandes de alrededor 20.000 nucleótidos.

Electroforesis capilar: utiliza condiciones y tecnología distinta que nos permiten obtener una serie de ventajas al respecto, Esta separación de péptidos realizada sobre un capilar de silica fundida a potenciales elevados 20 a 30 Kv en un campo de 400 a 500 v/cm refrigerados por aire.

Isoelectroenfoque:  Esta técnica se basa  en el desplazamiento de las moléculas en un gradiente de pH. 

Electroforesis bidimensional:  se basa en separar las proteínas en una mezcla según sus dos propiedades moleculares, una en cada dimensión. 

13. Mencione algunos factores que afectan una electroforesis

• la temperatura 
• la velocidad de polimerizacion 
• niveles del catalizador 
• pureza del reactivo
• tiempo de corrida 
• preparación de las muestra

14.¿ Cual es la ventaja de la electroforesis capilar?

Es posible separar cationes, aniones, proteínas, macromoléculas y sustancias no cargadas en forma simultánea.

15. Mencione los métodos de detección electroforetica.

• En la detección UV-Vis 
• La detección por fluorescencia 

16. ¿Cual es la función de un potenciometro?

Controla  la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie.

17. Según el tipo de construcción. Mencione los dos tipos de potenciometros.

• potenciometros impresos
• potenciometros petados 

18. Según su aplicación mencione tres tipos de potenciometros. 

• potenciometros de mando 
• potenciometros de ajuste 
• potenciometros lineales

19. ¿Cuales son los tipos de potenciometros de mando?

• rotatorios 
• deslizantes
• múltiples

20. ¿Cuales son los principales componentes de  un potenciometro?

Tres terminales, dos de los cuales están unidos por una capa lineal de semiconductor, y uno central llamado cursor, este ultimo al desplazarse da una variación de resistencia entre este y los otros dos.

21. ¿Que tipo de conexiones presentan los potenciometros?

Conexión en serie: se conecta el cursor y uno de sus otras terminales al circuito y el otro queda libre

conexión en paralelo:  dos extremos del generador se unen a dos del potenciometro se disponen de una diferencia de potencial variable.