sábado, 15 de julio de 2017

Curvas de solubilidad.

Interpretando curvas de solubilidad.

Modelo 1.
Tabla 1 de datos de solubilidad:









Tarea:
Completa el modelo: usando el diagrama haz un gráfico de la solubilidad con los datos de la Tabla 1.
• Marca el eje “x”, el eje “y” y crea una escala apropiada para cada uno.
• Marca los puntos usando un lápiz.



  • 1.    ¿Cuál es la información que nos brinda la Tabla 1?
La información que nos brinda son la solubilidad y la temperatura.

  • 2.    ¿Cuál es la relación entre la temperatura y la solubilidad para este soluto?
La relación es que mientras mayor sea la temperatura del agua, mas sera la cantidad de solubilidad posible.

  • 3.    ¿Qué pasará con este soluto cuando se agreguen 12 g a 100 g de agua a una temperatura de 20ºC?
El soluto va a diluirse por completo.

  • 4.    ¿Qué tipo de solución se formará cuando se agreguen 12 g de soluto a 100 g de agua a 20ºC de temperatura (diluida, saturada o sobre-saturada)?
Va a ser una solución diluida.

  • 5.    A 20ºC, ¿cuál es la cantidad máxima de soluto que puede ser disuelta en 100 g de agua?
La cantidad máxima de soluto que puede ser diluida a 20ºc son 35g.

  • 6.    ¿Qué tipo de solución se forma cuando el máximo de soluto es disuelto en agua (diluida, saturada o sobre-saturada)?
En este caso va a ser saturada.

  • 7.    A 20ºC, 50 g de soluto se agregan a 100 g de agua.  ¿Qué pasará con el soluto extra?
Este soluto extra no se disolverá y quedara en el fondo.

  • 8.    ¿Qué tipo de solución se forma en las condiciones de la pregunta 7 (diluida, saturada o sobre-saturada)?
Se formara un sistema heterogéneo, no una solución. 


Ejercicio:

Usa la tabla G para contestar las siguientes preguntas.



  • 1. Compara el gráfico que realizaste usando la Tabla 1 con el gráfico de la Tabla G. ¿Cuál de los solutos de la Tabla G es el soluto de tu gráfico?

Es el cloruro de amoniaco (NH4Cl).
  • 2. Identifica la sustancia de la Tabla G que es más soluble a 60ºC.

La sustancia más soluble a 60°C es el nitrato de sodio (NaNO3)-

  • 3. Identifica la sustancia de la Tabla G que es menos soluble a 60ºC.

La sustancia menos soluble a 60°C es el dióxido de azufre (SO2).


  • 4. Identifica y establece la diferencia entre las curvas de solubilidad del amoníaco (NH3) y el nitrato de sodio (NaNO3). Noten que el amoníaco es un gas y el nitrato de sodio es un sólido a temperatura ambiente.

La diferencia entre las curvas de solubilidad de cada uno, es que la del NaNO3, crece a medida que va aumentando la temperatura, en cambio, la del NH3 cuando la temperatura aumenta, decrece.

  • 5. Usa la dependencia de la temperatura con la solubilidad para identificar cuales de las sustancias de la Tabla G son gases y cuales son sólidas. Realiza dos listas, una para gases y otra para sólidos.


Sólidos: Kl (yoduro de potasio), NaNO3 (nitrato de sodio), KNO3 (nitrato de potasio), NH4Cl (cloruro de amoníaco), KCl (cloruro de potasio), NaCl (cloruro de potasio), KClO3 (clorato de potasio).
Gases: NH3 (amoníaco), HCl (cloruro de hidrógeno) y SO2 (dióxido de azufre).

  • 6. Sugiere una razón por la cual la solubilidad decrece con el aumento de la temperatura para solutos gaseosos pero se incrementa para solutos sólidos.

Los gases están expandidos por el lugar en el que estén, si se les aplica calor, se dispersan más, por lo tanto, cuanto más calor haya, se vuelven menos disueltas. Los sólidos tienen sus partículas juntas, al aplicarles calor, éstas se vuelven más cercanas con las del solvente.

Problemas:
  • 1. Todos los días Pedro va al Café Havanna de Av. Gral. Mosconi y Artigas, pide un café helado mediano con 4 de azúcar o un café caliente con 4 de azúcar. Él nota que el café helado nunca está tan dulce como el caliente. ¿Por qué?
Es porque el azúcar no se disuelve bien con una baja temperatura, pero en cambio en el café caliente si. Cuando sube la temperatura del solvente, sus partículas se vuelven más cercanas con las del soluto.

  • 2. Andrea quiere hacer caramelo duro. La receta dice disolver 200 g de azúcar en 100 g de agua. Andrea observa que hay aún azúcar sin disolver en el fondo de la sartén. Basándote en los conocimientos que tienes acerca de la solubilidad, ¿qué puede hacer Andrea para asegurarse que todo el azúcar se disuelva?
Para aumentar la disolución de azúcar, Andrea tendría que calentar el agua.

  • 3. Una acera común tiene 550 cm por 305 cm. Si hay 5 cm de nieve en la acera, ¿cuál es la máxima cantidad de sal gruesa que puede disolver el agua proveniente de la nieve? La sal gruesa es NaCl. (Ayuda: la densidad del agua es aproximadamente 1g/cm3 porque 1ml = 1 cm3. ¿Es esto exacto? No, pero es lo suficientemente cercano para los propósitos de este problema).
Sabemos que se usa una regla de tres simple porque la máxima cantidad de sal que se puede disolver en 100g de agua es 36g.







jueves, 6 de julio de 2017

TP: mezcla, mezcla.... algo quedará....

Mezcla, mezcla… que algo quedará…

Materiales: 10 frascos de 5 ml con tapa, 1 jeringa de 5 ml, 1 marcador para rotular 1 agitador de plástico.
Reactivos: sulfato cúprico, agua.

Las soluciones forman parte de los hechos cotidianos, están presentes al respirar, ya que el aire es una solución de varios gases; al ingerir agua potable ya que siempre contiene una serie de sustancias disueltas; cuando se utilizan aleaciones como bronce, latón, acero etc.; en los fluidos que recorren nuestro organismo transportando los nutrientes necesarios para la vida.
El sulfato de cobre II es una sal de color azul, se conoce comercialmente con el nombre de sulfato de cobre, vitriolo azul o piedra azul. Se emplea, por su acción bactericida y alguicida, en el tratamiento del agua para combatir las algas en depósitos y piscinas, en agricultura como desinfectante y para la formulación de fungicidas e insecticidas, en la conservación de la madera, como pigmento, en el tratamiento de textiles y cueros. El sulfato de cobre es tóxico por ingestión, inhalación y contacto, siendo las dos primeras vías de intoxicación las más peligrosas

Manos a la obra!
  1. Colocar agua de la canilla en cada uno de los frascos hasta “casi llenarlos” y numerarlos del 1 al 10.
  2. ¿Qué crees que sucederá si colocas sulfato cúprico en los frascos con agua?.............................................. Y si colocas cantidades crecientes de sulfato cúprico en cada uno de los frascos ¿qué piensas que pasará?......…………………………………………………………......................................................................Propone una hipótesis: …………………………………………………………………………………….................
  3. Colocar en los 10 frascos con el agitador de plástico de 1 a 10 medidas de sulfato cúprico respectivamente (frasco 1: 1 medida; frasco 2: 2 medidas; etc.). Tapar y agitar hasta no observar más cambios. Anotar los resultados: ……………………………………………………………………........................
  4. Los resultados obtenidos ¿confirman la hipótesis que ustedes pensaron? ¿Por qué?
  5. Describe, con palabras y dibujos, cada uno de los frascos obtenidos.

Pensando juntos
  1. ¿Qué medimos y como lo medimos? ¿Qué cambia? ¿Qué queda constante? Completa la tabla.

Frasco
Agua
Sulfato cúprico
¿Qué observe?
1
            5 mluna medida color celeste muy claro y no queda nada abajo. 
2
5 mldos medidascolor celeste muy claro y no queda nada abajo.
3
5 ml tres medidascolor celeste muy claro y no queda nada abajo.
4
5 mlcuatro medidascolor celeste muy claro y no queda nada abajo.
5
5 mlcinco medidascolor celeste muy claro y no queda nada abajo.
6
5 mlseis medidascolor celeste más oscuro y queda un poco de sulfato cúprico.
7
5 mlsiete medidascolor celeste más oscuro y queda un poco más de sulfato cúprico.
8
5 mlocho medidascolor celeste más oscuro y queda más sulfato cúprico.
9
5 mlnueve medidascolor celeste más oscuro y queda más sulfato cúprico.
10
5 mldiez medidascolor celeste más oscuro y queda más sulfato cúprico.

  1. ¿Hay un solo componente en la mezcla responsable del color observado?.....................................
  2. ¿Hay diferencias entre los resultados de los diferentes grupos? ¿A qué creen que se debe?

En cada frasco se obtuvieron sistemas materiales.  En los frascos donde solo se observa, a simple vista, agua coloreada, se denominan sistemas homogéneos, conocidas como soluciones.  Cuando observamos parte del sulfato cúprico sin disolver, en esos frascos hay sistemas heterogéneos.

Desafío
Diseña un experimento que te permita obtener un sistema homogéneo, una solución, a partir del contenido del primer frasco donde observes un sistema heterogéneo.  NO puedes modificar las cantidades de ninguno de los componentes del sistema.

Punto n°2:
Nosotras pensamos que, dependiendo de cuanto sulfato cúprico pongamos más se iba a ir disolviendo o no e iba a quedar con más pigmentación o no, es decir, que mientras más le pongas, más pigmentación le va a dar y menos se va disolver, y mientras menos pongamos, menos pigmentación iba a haber y más se va a disolver.

Pensamos que si se pone mucho, se comienza a ver el sulfato cúprico en el fondo sin disolver.

Nuestra hipótesis es que, el sulfato cúprico se disuelve en el agua y va a pintar de un azul cada vez más fuerte, entonces llegara un punto en que agregándole más sulfato cúprico menos se disolverá.

Punto n°3:
El resultado de las mezclas fue que mientras más alto sea la cantidad de sulfato cúprico, más fuerte iba a hacer el color y algunas de las mezclas con el número más alto tenían un poco del sulfato cúprico en el fondo sin disolverse.

Punto n°4:
Si, fue como lo habíamos pensado, porque como ya expliqué en el punto 2, mientras más sulfato menos se disolvió y mientras menos sulfato, más se disolvía.

Punto n°5:

Pensando juntos

Punto n°2:
Si, porque es el único componente que tiñe el agua. (sulfato cúprico) CuSO4.

Punto n°3:
Si, hay diferencias entre los distintos grupos. Esto es porque no todos utilizan la misma medida en común en los demás grupos con la cual medir cuanta cantidad de sulfato cúprico se le pone a la mezcla, ya que era una medida a ojo.

Desafió

 Lo que pensamos para cumplir con la consiga, es aumentar la temperatura. Entonces cuanto mayor es la temperatura, mayor cantidad se disuelve. Pero hay que evitar llegar al punto de ebullición.