Determinación de densidad de sulfato de cobre pentahidratado

EXTRACTO

Con el objetivo de determinar la densidad de una solución de CuSO4 •5 H2O, fue asignado un 14 % p/p como punto de partida. Se determinaron los gramos de sulfato de cobre necesarios para hacer la solución por medio de la fórmula de %p/p. Se utilizó un vaso de 10 mL para pesar aproximadamente 7g de sulfato de cobre requeridos, un matraz volumétrico de 50 mL para preparar la solución,una balanza electrónica debidamente calibrada para pesar las sustancias y los instrumentos, y la cantidad de agua necesaria para llevar la solución a 50 mL en el matraz. Además, se utilizó una pipeta de 10 mL para determinar la densidad de la solución. Una vez se llevaron a cabo todos los procedimientos, se determinó que la densidad de la solución de CuSO4 •5 H2O con 11.69% p/p experimental era de1.075 g/mL. El resultado final fue distinto al resultado esperado debido a una serie de errores sistemáticos sin corregir durante el experimento.


INTRODUCCIÓN

Existen distintos tipos de soluciones que se pueden observar tanto en el diario vivir como en laboratorios. No importa cuál sea el tipo se solución, a la sustancia en menor concentración se le denomina soluto y a la sustancia enmayor concentración se le denomina solvente. Cuando el solvente que se está utilizando para llevar a cabo la disolución es agua, entonces la solución se denomina como una solución acuosa (1). Además, una solución puede estar compuesta de sustancias en cualquier estado de agregación y con diferentes concentraciones del soluto relativo al solvente. Por esa razón, existen soluciones diluidas oconcentradas en cuanto a la cantidad de soluto en la solución (2).
Para determinar la concentración del soluto en la solución, existen distintos métodos y procedimientos cualitativos o cuantitativos. Cuando se utilizan métodos cualitativos para expresar la concentración del soluto no se utilizan medidas numéricas, sino más bien es una interpretación empírica de cuán diluida, saturada o concentrada está lasolución. Cuando se utilizan métodos cuantitativos, se mide la concentración numéricamente, ya que no se basa sólo en observaciones por lo que es una medida más exacta y para ello existen diferentes formas de expresarlo (3). Una de ellas es la densidad, que expresa la relación entre la cantidad de masa en un volumen determinado de una sustancia (4). Se puede expresar la densidad de una sustanciautilizando distintas unidades pero las más comunes son gramos por mililitros (g/mL) y gramos por centímetro cúbico (g/cm3). Otra forma de expresar la concentración de una solución es el porciento peso/peso, que se define como la masa del soluto por cada 100 gramos de solución (3). Estas dos formas de expresar la concentración son las que se utilizaron para obtener los datos de este experimento.En este experimento el soluto utilizado fue el sulfato de cobre. El sulfato de cobre (CuSO4 •5 H2O) es un compuesto químico derivado del cobre que forma cristales azules en su forma hidratada y es utilizado en la industria agrícola, tecnológica, entre otros usos (1). En este experimento se hicieron soluciones acuosas con distintas concentraciones de CuSO4 •5 H2O, según indicara el instructor, paradeterminar la densidad y el porciento p/p de cada una de las soluciones. Posteriormente, se utilizaron estos datos para crear una gráfica de densidad como función del %p/p y obtener datos para determinar concentraciones de soluciones desconocidas.
 

EXPERIMENTAL

A partir del 14% p/p que el instructor asignó, se comenzó por determinar la cantidad necesaria, en gramos, de sulfato de cobrepara obtener dicho porcentaje de concentración en 50 mL de solución. Para obtener la cantidad de soluto requerida, se utilizó la fórmula de % p/p (Fórmula 1) despejando para la masa de soluto desconocida. Resolviendo esta ecuación con 14% p/p se obtuvo que la cantidad teórica necesaria de soluto fueran 7g de sulfato de cobre. Habiendo hecho los cálculos necesarios y conociendo las cantidades de...