Solubilidad

Laboratorio 1 de Química
Sec: 02 y 04 Sem: A-2009
Prof(a) Ma. Angélica Sánchez Palacios
Practica 10. Proyecto Especial

SOULIBILIDAD DE UNA SAL EN AGUA A DIFERENTES TEMPERATURAS




El total de datos químicos y físicos que se conocen es muy grande. El experimento está planeado para enseñar al estudiante cómo pueden obtenerse tales datos con equipo y experimentación comparativamentesencillos.
Una mezcla homogénea es una solución. Un componente de la solución, que suele ser bastante abundante, se llama disolvente. Los demás componentes, que se presentan en grado menor, llamados solutos, se consideran disueltos en el disolvente. Hay diferentes clases de soluciones; a saber: gases en gases (aire) líquidos en líquidos (gasolina), sólidos en sólidos (aleaciones).
Esteexperimento entraña una solución formada por un soluto (sal) y un disolvente líquido (agua).
Si las propiedades de una solución permanecen constantes, se considera que el sistema de soluto y disolvente está en equilibrio. Es patente que si el sólido está desapareciendo en el disolvente, el sistema no está en equilibrio.
A una temperatura dada, en un volumen determinado de disolvente sólo se disolverádeterminada cantidad máxima de soluto. Al exceder de esta cantidad de soluto, no se disolverá en mayor medida. La cantidad máxima, expresada cuantitativamente, se da en gramos de sal por 100 g de disolvente. La solución de esta índole se llama solución saturada, pues incluye todo el soluto que puede contener a la temperatura dada. Hay experimentos para comprobar que cuando el exceso de soluto está encontacto con solución saturada, se establece equilibrio en el cual se disuelve constantemente en cantidades idénticas a las del soluto que se separa de la solución (cristalización) (fig. 1).


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Figura. 1

Cuando se preparan soluciones saturadas de solutos sólidos a temperatura alta y se dejan enfriar, el exceso de soluto suele separarse de la solución por cristalización. Sin embargo,en caso de que se prepare una solución saturada a temperatura elevada y se separe cualquier exceso de soluto, a menudo no ocurre cristalización al permitir que la solución enfríe sin moverla. La solución puede incluir más del soluto que en estado normal está en equilibrio con el estado sólido. Se dice que estas soluciones están sobresaturadas. Al agitar la solución o añadir un cristal madre osemilla de soluto puede comenzarse la cristalización del exceso de soluto. Después de la cristalización, queda una solución saturada. Una solución sobresaturada es un sistema en estado metastable (inestable) ¿Qué sucedería si colocara un cristal madre de soluto en una solución insaturada (1), en una solución saturada (2) y en una solución sobresaturada (3)?

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Figura 2

En términosgenerales, al enfriar una solución que está casi saturada por un soluto sólido, se llega a una temperatura en la cual la solución se torna saturada. Al aumentar el enfriamiento, el exceso de soluto cristalizará y se presentará en forma de partículas separadas de la solución.
En lo que se refiere a las soluciones de diferentes sales en agua, se ha descubierto que el efecto de la temperatura sobre lasolubilidad varía de una sal a otra. Las sales suelen ser mas solubles a temperaturas altas que a bajas. Además, el cambio en la solubilidad para una sal dada digamos, entre 20 oC y 30 oC, quizá no sea igual que el cambio en la solubilidad entre 50 oC y 60 oC; para precisar plenamente las propiedades de solubilidad de una sal que interesa, el químico debe obtener datos de estimaciones experimentales,como las que se describen en el siguiente apartado.

Procedimiento Experimental:

1. Armese el aparato como se observa en la figura 2. El termómetro se introduce en un orificio del tapón y se ajusta de manera que el bulbo quede aproximadamente a 2 cm del fondo del tubo de ensayo. Para preparar el agitador de alambre, hágase una gasa en un extremo, algo menor que el diámetro interno del tubo,...