Guía Práctica: Preparación de Disoluciones y Separación de Precipitados en Química

Preparación de Disoluciones y Separación de Precipitados: Guía Práctica de Laboratorio

Preparación de una Disolución Sólido-Líquido (100 ml de NaOH 1M)

Materiales:

• Matraz aforado (100 ml)
• Balanza
• Vaso de precipitados
• Embudo
• Vidrio de reloj
• Agitador
• Cuentagotas

Procedimiento:

1. Depositamos 50 ml de agua pura en un vaso de precipitados.
2. Calculamos la masa de NaOH necesaria (ver cálculos). Luego, pesamos en una balanza con un vidrio de reloj.
3. El NaOH sólido se vierte en el vaso de precipitados (puede ser necesario un frasco lavador). Después, se mezcla todo empleando una varilla de vidrio como agitador.
4. Cuando la disolución sea homogénea, cogemos un embudo y la vertemos en un matraz aforado. Para enfriar, usamos agua del grifo.
5. Después de esto, con la ayuda de un frasco lavador, añadimos agua hasta antes del aforo y, con cuidado, enrasamos (usando un cuentagotas).
6. Lavamos todo el material empleado y lo guardamos.

Precauciones:

• Usar guantes, ya que es un producto corrosivo.
• No dejar el producto comercial destapado, ya que recoge la humedad del aire.

Preparación de una Disolución Líquido-Líquido (100 ml HCl 1M)

Materiales:

• Embudo
• Matraz aforado (100 ml)
• Vaso de precipitados
• Pipeta (10 ml)

Procedimiento:

1. En un vaso de precipitados, añadimos un poco menos de 50 ml de agua.
2. Calculamos el HCl necesario para la disolución.
3. Mezclamos todo en el vaso de precipitados, y el contenido de este lo pasamos al matraz con la ayuda de un embudo.
4. Mezclamos la disolución después de invertir el matraz un par de veces.
5. Con un cuentagotas, enrasamos la disolución.
6. Lavamos todo el material empleado y lo guardamos.

Precauciones:

• Usar guantes, ya que es un producto corrosivo.
• Usar el ácido dentro de la campana de gases.
• Nunca verter agua sobre el ácido concentrado, siempre el ácido sobre el agua, por eso tenemos agua en el matraz.

Principio de Chatelier

Cuando en un sistema en equilibrio se modifica algún factor externo (presión, temperatura o concentración), el sistema evolucionará desplazándose hacia el sentido que tienda a contrarrestar dicha modificación.

Factores que pueden afectar el equilibrio:

• Concentración de las especies: Si aumentamos la concentración de una especie, el sistema evolucionará en el sentido de deshacerse de este exceso. Si disminuimos la concentración de una especie retirándola a medida que se forma, el sistema evolucionará en el sentido de generar de nuevo la especie.
• Variaciones en la presión: Si aumentamos la presión, el sistema evolucionará para disminuirla, es decir, se desplazará hacia donde hay menor número de moles, ya que aquí se ejerce menos presión. Si disminuimos la presión, el sistema evolucionará para aumentarla, es decir, se desplazará hacia donde hay mayor número de moles, ya que aquí se ejerce más presión.
• Volumen: Si aumentamos el volumen del sistema, este evolucionará para disminuirlo, es decir, hacia donde hay mayor número de moles, ya que ocupan más espacio. Si disminuimos el volumen del sistema, este evolucionará para aumentarlo, es decir, hacia donde hay menor número de moles, ya que ocupan menos espacio.
• Temperatura: Si aumentamos la temperatura, el sistema evolucionará para disminuirla desplazándose hacia donde se consuma ese calor, hacia donde la reacción es endotérmica. Si disminuimos la temperatura, el sistema evolucionará para aumentarla desplazándose hacia donde se desprende calor, hacia donde la reacción es exotérmica.

Formación de un Precipitado y Separación por Filtración (Obtención y Separación de un Sal Insoluble)

Materiales:

• Probeta
• 2 vasos de precipitados
• Varilla de vidrio
• Papel de filtro
• Embudo
• Soporte
• Aro con nuez
• Embudo Büchner
• Kitasato
• Tapón de goma furado
• Trompa de vacío
• Pipeta

Reactivos:

• Disoluciones 0.1M de KI y de nitrato de plomo(II)

Procedimiento:

Un compuesto insoluble como el ioduro de plomo(II) se forma al mezclar una disolución de KI con otra de Pb(NO₃)₂:

1. Mediante una pipeta, cogemos 10 ml de disolución 0.1M de KI y lo vertemos en un vaso de precipitados.
2. Lavamos la pipeta y cogemos 10 ml de disolución 0.1M de Pb(NO₃)₂ que se verterá en otro vaso de precipitados.
3. Vertemos unas gotas de una de las disoluciones sobre la otra, produciéndose un precipitado amarillo.
4. Mezclamos las dos disoluciones totalmente, obteniendo el precipitado. Ahora se puede separar por una filtración por gravedad o por una a vacío.

Filtración por gravedad:

1. Doblamos un papel de filtro, le cortamos una esquina, abrimos el filtro y lo colocamos en el embudo.
2. Humedecemos con agua para que se pegue a las paredes, procurando que no queden arrugas.
3. Sujetamos el embudo al soporte y ponemos debajo un vaso de precipitados.
4. Con la ayuda de la varilla de vidrio, pasamos el contenido del vaso al embudo poco a poco, procurando que resbale por la varilla y sin llenar nunca el filtro hasta el borde.
5. Arrastramos con un poco de agua los restos que quedaron en el vaso de precipitados.
6. Sacamos el filtro doblándolo y dejándolo secar al aire.
7. Lavamos el material, y cuando el precipitado esté seco, lo retiramos del papel y lo guardamos.

Filtración al vacío:

1. Colocamos el Büchner unido al Kitasato a través del tapón de goma furado, y el Kitasato se conecta a la trompa de vacío.
2. Ponemos un papel de filtro que cubra el orificio del Büchner (diámetro ligeramente superior), humedecemos para que se pegue, procurando que quede liso.
3. Con la ayuda de la varilla de vidrio, hacemos pasar el contenido del vaso procurando que resbale hacia el filtro.
4. La filtración al vacío es más rápida debido a la succión. Si pasa algo de PbI₂ al Kitasato, repetimos la filtración.
5. Sacamos el filtro, lo dejamos secar al aire y lavamos el material. Cuando el precipitado seque, lo guardamos.