P.Q2 Cálculos estequiométricos y preparación de disoluciones

Hola a todos, soy Raúl Corraliza, profesor de física y química de primero de bachillerato 00:00:00

en el IES Arquitecto Pedro Gumiel d'Alcalá de Henares, y os doy la bienvenida a esta 00:00:21

serie de videoclases dedicada a las prácticas de laboratorio virtual. 00:00:26

En la práctica de hoy prepararemos disoluciones diluidas para producir una serie de reacciones 00:00:35

químicas. 00:00:41

El objetivo de esta práctica es doble, por un lado vamos a generar disoluciones diluidas 00:00:47

a partir de disoluciones comerciales, las disoluciones las estudiamos en la unidad 5 00:00:53

de la asignatura, y nuestro objetivo va a ser a partir de disoluciones con una concentración 00:00:58

dada elevada, disoluciones comerciales 1 molar, obtener disoluciones diluidas con una concentración 00:01:04

menor para que cumplan una serie de condiciones. 00:01:10

Estas condiciones guardan relación con el segundo de los objetivos, donde vamos a estudiar 00:01:14

distintas reacciones químicas entre sustancias utilizando las ecuaciones químicas ajustadas 00:01:18

para realizar cálculos estequiométricos. 00:01:23

Aquí lo que nosotros vamos a tener es una secuencia de cuatro ecuaciones químicas, 00:01:26

donde dos reactivos A y B producen un tercer reactivo C, C con D produce E, E con F produce 00:01:31

G, y G con H produce I. 00:01:37

Tenemos las ecuaciones químicas ajustadas con los correspondientes coeficientes estequiométricos, 00:01:41

y se nos pide que realicemos las reacciones químicas con unos ciertos volúmenes de disolución 00:01:45

de los reactivos para obtener un cierto producto final. 00:01:51

En relación con los objetivos de nuestra práctica, en primer lugar vamos a hablar 00:01:57

de disoluciones. 00:02:01

Como hemos visto, en la unidad 5 de nuestro temario, una disolución es una mezcla homogénea 00:02:03

de sustancias puras, y en concreto, en nuestro caso, vamos a tener como disolvente agua pura 00:02:07

y como solutos cinco sustancias diferentes, A, B, D, F y H, que reaccionan entre sí de 00:02:13

una forma concreta. 00:02:20

Tenemos las ecuaciones químicas y los coeficientes estequiométricos de las correspondientes 00:02:22

ecuaciones químicas ajustadas. 00:02:26

Nosotros vamos a disponer de disoluciones 1 molar, disoluciones comerciales 1 molar. 00:02:29

Esa concentración expresada en unidades de molaridad lo que hacen es expresar la razón 00:02:35

de proporcionalidad entre la cantidad de sustancia, expresada por supuesto en moles, y el volumen 00:02:40

de la disolución expresada en litros, de tal manera que cuando tenemos disoluciones 00:02:46

comerciales 1 molar, lo que quiere decir es que en cada litro de disolución habrá 00:02:51

contenido un mol de soluto, en función de quién sea A, B, D, F y H. 00:02:55

Uno de los objetivos de la práctica va a consistir en obtener disoluciones diluidas, 00:03:01

esto es, tendremos que añadir disolvente para obtener una concentración que sea menor. 00:03:05

Tened en cuenta que el volumen de la disolución aparece en el denominador en la definición 00:03:11

de la concentración molar. 00:03:15

En relación con el segundo de nuestros objetivos, hablando de reacciones químicas, una reacción 00:03:17

química es cualquier proceso en el cual se produzca un cambio en la forma en la que están 00:03:22

unidos entre sí los átomos que conforman las sustancias. 00:03:27

Tiene que haber un cambio en los enlaces químicos, en la forma en la que están unidos entre 00:03:30

sí los átomos. 00:03:35

Por ejemplo, nosotros vamos a tener representadas las ecuaciones químicas como podemos ver 00:03:37

aquí. 00:03:41

En este caso tenemos 2E más 3F para producir G. 00:03:42

En esta ecuación química E y F, que están representadas a la izquierda de esta flecha, 00:03:48

en el miembro izquierdo van a ser los reactivos que van a reaccionar entre sí, van a cambiar 00:03:51

la forma en la cual están unidos sus átomos para producir una tercera sustancia G, que 00:03:56

es el producto opuesto que se encuentra en el miembro de la derecha. 00:04:02

Esta flecha lo que me indica es que una vez que E y F reaccionan entre sí para producir 00:04:06

G, lo que se llama el proceso directo, no se produce el proceso inverso en el cual G se 00:04:10

descompone a su vez en E y en F. 00:04:15

Esta reacción transcurre en un único sentido. 00:04:18

Estos números 2, 3 y aquí, aunque no venga representado este 1 delante de la G, se denominan 00:04:21

coeficientes estequiométricos y lo que hacen es expresar la proporcionalidad en la cual 00:04:27

reactivos y productos reaccionan entre sí. 00:04:33

2, 3 y 1 en el fondo representan cantidad de sustancia, número de moles, de tal forma 00:04:36

que lo que quieren decir es que cada dos moles de E que reaccionen lo van a hacer junto con 00:04:42

tres moles de F para producir un único mol de G. 00:04:48

Si nosotros representamos en E, en F y en G, como podemos ver aquí, a las cantidades 00:04:53

arbitrarias de E, F y G respectivamente, que van a reaccionar en un momento dado, en unas 00:04:59

circunstancias dadas, se tiene que mantener la razón de proporcionalidad entre los coeficientes 00:05:05

estequiométricos y estas cantidades, de tal forma que la cantidad de E que reacciona entre 00:05:11

dos tiene que ser igual a la cantidad de F que reacciona entre tres y, a su vez, igual 00:05:16

la cantidad de G que se produce entre uno, tal y como podemos ver en esta ecuación que 00:05:21

tenemos aquí debajo. 00:05:27

Nuestro espacio de trabajo es el laboratorio virtual de Ken Collective, cuya URL, cuya 00:05:30

dirección web, podemos encontrar aquí. 00:05:35

El laboratorio de Ken Collective está dividido en dos regiones. 00:05:40

A la izquierda, en primer lugar, nos encontramos con las sustancias que vamos a poder utilizar. 00:05:44

En el caso de esta práctica, tenemos disoluciones de A, B, D, F y, más abajo, de H, 100 mililitros 00:05:49

de todas estas disoluciones con concentración 1 molar. 00:05:58

Asimismo, aquí arriba tenemos un bidón con 3 litros de agua destilada que necesitaremos 00:06:02

para producir las disoluciones diluidas de A, B, D, F y H con concentración menor que 00:06:07

1 molar. 00:06:13

A continuación, tenemos otro material de laboratorio. 00:06:14

En primer lugar, encontramos matraces Erlenmeyer de 250, 500 y 1000 mililitros. 00:06:18

Debajo tenemos probetas graduadas de 10, 25 y 50 mililitros. 00:06:23

A continuación, pipetas de 5, 10, 25 mililitros y pipetas desechables de 1 mililitro. 00:06:29

A continuación, vasos de precipitados de 250, 600 y 1000 mililitros. 00:06:36

Matraces aforados de 100, 250, 500 y 1000 mililitros. 00:06:42

Y para finalizar, dentro del apartado de otros, tenemos un vaso aislante por si quisiéramos 00:06:48

introducir en él alguna sustancia o cualquier elemento del cual no quisiéramos que se perdiera 00:06:55

energía en forma de calor. 00:07:01

Una bandeja por si quisiéramos depositar sobre ella algo y una bureta de 50 mililitros. 00:07:03

No vamos a utilizar todo este material en esta práctica, pero está aquí en nuestra 00:07:09

disposición por si pudiéramos querer utilizarlo. 00:07:12

Por último, en la última pestaña, tenemos una báscula para medir masas y un mechero 00:07:16

Bunsen para calentar, para dar energía en forma de calor a las sustancias si fuera necesario. 00:07:21

Por último, a la derecha, tenemos el propio espacio de trabajo donde podremos ir depositando 00:07:28

todos estos elementos de vidrio donde iremos vertiendo las disoluciones o el agua de ser 00:07:33

necesario. 00:07:39

Lo primero que vamos a hacer es realizar los cálculos estequiométricos necesarios para 00:07:43

calcular las concentraciones de las sustancias A, B, D, F y H que tenemos dentro del laboratorio 00:07:48

virtual que cumplan las condiciones que nos indican en el enunciado, en el guión de la 00:07:55

práctica. 00:08:02

Vamos a mezclar disoluciones, 50 mililitros de las disoluciones de A, B, D, F y H de tal 00:08:03

forma que al mezclar A y B se obtenga una disolución donde únicamente tengamos como 00:08:09

producto C. 00:08:14

Al mezclar esta disolución con la de D, 50 mililitros de D, vamos a obtener una disolución 00:08:16

donde únicamente aparezca como producto E. 00:08:22

Al mezclar esta disolución con la de F, los 50 mililitros de la disolución de F, obtendremos 00:08:26

una tercera mezcla donde habrá como producto únicamente G. 00:08:32

Y por último, al mezclar esta disolución con los 50 mililitros de la disolución de 00:08:36

H, obtendremos una última disolución donde tendremos como producto únicamente I. 00:08:40

Puesto que tenemos las ecuaciones químicas ajustadas con los correspondientes coeficientes 00:08:47

estequiométricos, fijándonos en ello, podremos determinar cuál es la relación entre las 00:08:52

cantidades de todas estas sustancias, A, B, C, D, E, F, G, H e I, que van a reaccionar. 00:08:57

Comenzaremos con la primera ecuación, A más B para producir C, donde vemos que los coeficientes 00:09:05

estequiométricos son en todos los casos 1, 1A, 1B, 1C, son todos ellos iguales. 00:09:11

Los coeficientes estequiométricos me permiten relacionar las cantidades de A y B que van 00:09:18

a reaccionar con la cantidad de C que se van a obtener. No es más que dividir las correspondientes 00:09:22

cantidades entre los correspondientes coeficientes estequiométricos. 00:09:27

NA entre 1 igual a NB entre 1 igual a NC entre 1. En este caso lo que obtenemos es que las 00:09:31

tres cantidades, la de A y la de B, que reaccionan, coinciden y a su vez coinciden con la cantidad 00:09:36

de C que se obtiene. Esto quiere decir que si reaccionara un mol de A, va a reaccionar 00:09:42

necesariamente con un mol de B y obtendremos un mol de C. 00:09:48

Si pasamos a la segunda ecuación química ajustada, C más D va a producir 2E. En este 00:09:53

caso vemos que los coeficientes estequiométricos de C y de D son iguales a 1, mientras que 00:09:58

el coeficiente estequiométrico de E es 2. Esto quiere decir que la relación entre las 00:10:04

cantidades de C, D y E van a seguir esta regla que tenemos aquí. NC entre 1 igual 00:10:08

a ND entre 1 igual a NE entre 2. O sea, NC igual a ND, las cantidades de C y D que reaccionan 00:10:14

van a ser iguales y a su vez iguales a NE entre 2. Este 2 que tenemos aquí me indica 00:10:20

que se va a obtener de E una cantidad doble de la cantidad de D y de C que han reaccionado. 00:10:26

Eso quiere decir que si de C y de D reaccionaran un mol, un mol de C y un mol de D, se va a 00:10:33

obtener de E dos moles de sustancia. Eso tiene sentido. 1 igual a 1 igual a 2 partido 00:10:38

por 2 que es igual a 1. Si a esta relación entre las cantidades de C, D y E la incluimos 00:10:45

o las relacionamos con la relación anterior con las cantidades de A, B y C, lo que podemos 00:10:53

ver es que obtenemos una única relación más amplia. La cantidad de A y de B que reaccionan 00:10:59

coinciden entre sí. Asimismo coincide con la cantidad de C que se obtiene. Esta tiene 00:11:04

que coincidir con la cantidad de D que va a reaccionar y la cantidad de E que se obtiene 00:11:08

va a ser el doble de las cantidades anteriores. Volviendo al ejemplo hipotético que teníamos 00:11:13

hasta hace un momento, si de A reaccionara un mol, de B necesariamente tiene que reaccionar 00:11:18

también un mol. Obtendríamos un mol de C. Con este mol de C necesariamente debe reaccionar 00:11:23

un mol de D y obtendremos de E una cantidad doble 2 moles. 2 entre 2 igual a 1, manteniendo 00:11:29

igual toda esta expresión. A continuación pasamos a la tercera ecuación 00:11:35

química ajustada. Lo tenemos aquí. 2E más 3F para producir G. Estos coeficientes estequimétricos 00:11:41

2, 3 y 1 permiten expresar la relación entre las cantidades que se consumen de A y F y 00:11:49

la cantidad que se produce de G. La cantidad de E entre 2 tiene que ser igual a la cantidad 00:11:54

de F entre 3 y esta a su vez igual a la cantidad de G entre 1 que es igual pues a la cantidad 00:11:59

de G. Nosotros podemos relacionar esta cadena de igualdades con la que teníamos en la expresión 00:12:04

anterior de tal forma que podemos obtener una cadena de igualdades más amplia que sería 00:12:10

esta de aquí. NA igual a NB igual a NC igual a ND igual a N entre 2 igual a F entre 3 igual 00:12:14

a NG. Retomando el ejemplo que teníamos anteriormente, si hacemos reaccionar un molde A, necesariamente 00:12:22

debe reaccionar con un molde B y obtendremos un molde C. Ese molde C que obtenemos necesariamente 00:12:30

debe reaccionar con un molde D y obtendremos 2 moles de E. 2 entre 2 igual a 1 para que 00:12:35

se mantenga la cadena de igualdades. Esos 2 moles de E tienen que relacionar necesariamente 00:12:41

con 3 moles de F. Una vez más 3 entre 3 igual a 1. Se mantiene la cadena de igualdades 00:12:47

y obtendremos un molde G. Para finalizar nos vamos a fijar en la cuarta y última ecuación 00:12:52

química ajustada. En este caso 4G más H para producir I. Los coeficientes estequiométricos 00:12:59

son 4, 1 y 1 y permiten expresar la relación entre las cantidades de G y H que reaccionan 00:13:04

y de I que se obtiene. En este caso la cantidad de G entre 4 tiene que ser igual a la cantidad 00:13:10

de H entre 1 que es NH y esta a su vez igual a la cantidad de I entre 1 que es igual a 00:13:15

NI. En lugar de utilizar esta relación NG entre 4 igual a NH igual a NI para poder relacionarla 00:13:20

con la que teníamos anteriormente donde tenemos NG sin dividir entre 4 lo que vamos a hacer 00:13:29

es partiendo de esta cadena de igualdades multiplicar todo por 4 de tal forma que vamos 00:13:34

a expresar NG igual a 4 por NH igual a 4 por NI como vemos aquí. Esto podemos hacerlo 00:13:39

siempre que nos sea necesario y en este caso nos va a ser muy útil. Hemos de recordar 00:13:47

que los coeficientes estequiométricos no representan cantidades exactas que reaccionan 00:13:52

sino la relación entre las cantidades que reaccionan, la proporcionalidad, la razón 00:13:57

de las cantidades que reaccionan. Este 4 y este 1 significan que la cantidad de G que 00:14:03

reacciona va a ser 4 veces la cantidad de H o bien visto de otra manera que la cantidad 00:14:09

de H que reacciona es la cuarta parte de la cantidad de G porque 1 es la cuarta parte 00:14:15

de 4 o bien 4 es el cuádruple de 1. Eso lo puedo ver igualmente en esta expresión y 00:14:19

en esta pero voy a tomar esta porque tengo NG en lugar de NG entre 4 y así puedo unir 00:14:25

esta cadena de igualdades a las que llevo arrastrando desde el principio de este desarrollo 00:14:32

para obtener esta gran cadena de igualdades entre todas las cantidades de sustancias que 00:14:36

intervienen en estas cuatro reacciones químicas en cadena. Retomando una vez más el ejemplo 00:14:41

numérico que he utilizado desde el principio, si yo hiciera reaccionar un mol de A necesariamente 00:14:47

debe reaccionar junto con un mol de B, yo obtendría un mol de C. Ese mol de C necesariamente 00:14:54

va a reaccionar en la segunda reacción química con un mol de D para obtener dos moles de 00:15:00

2 entre 2 igual a 1. Esos dos moles de E necesariamente tienen que reaccionar con 00:15:05

tres moles de F, 3 entre 3 igual a 1. Estoy manteniendo la cadena de igualdades para obtener 00:15:10

un mol de G y finalmente en la última reacción química ese mol de G va a reaccionar con 00:15:16

0.25 un cuarto de mol de H para que 0.25 por 4 igual a 1 mantenga la cadena de igualdades 00:15:24

y se va a producir 0.25 moles de I, nuevamente un cuarto. Insisto, 0.25 por 4 igual a 1 se 00:15:31

mantiene la cadena de igualdades. Decía que voy a obtener 0.25 moles de la sustancia I. 00:15:37

El objeto de todo este desarrollo es poder relacionar entre sí no sólo las cantidades 00:15:45

de producto sino esencialmente las cantidades de las sustancias que dispongo, de que dispongo 00:15:51

en el laboratorio virtual. Tengo que mezclar 50 mililitros de disoluciones diluidas y las 00:15:57

cantidades de las sustancias que contienen cada una de las disoluciones tienen que mantener estas 00:16:04

relaciones. Pues bien, me voy a restringir a las sustancias A, B, D, F y H que como vemos aquí son 00:16:08

las que tengo en el laboratorio virtual, son aquellas que tengo que manipular y en este caso 00:16:15

esta cadena de igualdades se restringe a na igual a nb igual a nd igual a nf partido por 3 igual a 00:16:20

4 por nh. Si utilizamos como medida, como referencia mejor, la cantidad de A que voy a hacer 00:16:27

reaccionar, esta cadena de igualdades dice que la cantidad de B que reacciona con esa cantidad de A 00:16:36

tiene que ser igual y la cantidad de D que yo obtenga va a ser a su vez igual a la cantidad 00:16:43

de B igual a la cantidad de A. Así pues, cuando yo vaya a formar las disoluciones, la disolución de B 00:16:50

y la disolución de D deben contener la misma cantidad de su soluto que la disolución de A. 00:16:57

En principio parece que yo voy a poder elegir una cantidad arbitraria, una cualquiera que yo quiera 00:17:03

o que me sea más útil de A, pero una vez que haya elegido la cantidad de A en su disolución, la 00:17:09

cantidad de B y la cantidad de D en las suyas tiene que coincidir con la cantidad de A. Si ahora me 00:17:15

fijo en que na tiene que ser igual a nf partido por 3, si este 3 lo paso multiplicando al otro lado, 00:17:22

lo que obtengo es que nf en su disolución tiene que ser igual a 3 por na. Yo he elegido una cantidad 00:17:27

arbitraria de A, pues bien, la cantidad de F en su disolución debe ser el triple de la 00:17:34

cantidad que yo haya puesto en la disolución de A. Por último, si me fijo en la disolución de H, puesto 00:17:39

que na tiene que ser igual a 4 por nh, si paso este 4 dividiendo al otro miembro, la relación que me 00:17:47

queda es nh igual a na partido por 4. Una vez más, la cantidad de A la he elegido yo arbitrariamente, 00:17:53

pero en la disolución de H tiene que haber una cantidad del soluto que sea la cuarta parte de la 00:17:59

cantidad de A que yo he introducido. Las relaciones que he obtenido anteriormente son las únicas que 00:18:05

se pueden obtener a partir de las ecuaciones químicas ajustadas, esto es, a partir de los 00:18:13

coeficientes estequiométricos. No hemos de olvidar, una vez más, esto es importante, que los coeficientes 00:18:17

estequiométricos no indican cantidades absolutas, sino la relación entre las cantidades que 00:18:23

reaccionan. Así pues, nosotros vamos a poder elegir, para poder realizar el proceso que se nos 00:18:28

indica en esta práctica, cantidades arbitrarias de los activos, siempre y cuando se cumplan las 00:18:34

condiciones anteriores. Aparte de las condiciones anteriores, tenemos que tener en cuenta que, de 00:18:40

acuerdo con lo que se nos dice en el enunciado, las disoluciones diluidas que nosotros vamos a 00:18:46

utilizar van a tener un volumen de 50 mililitros. Tenemos que mezclar 50 mililitros de disolución de 00:18:52

A con 50 mililitros de disolución de B, etcétera. Siempre utilizaremos disoluciones 50 mililitros de 00:18:57

las distintas disoluciones y que, para producir estas disoluciones, únicamente podemos diluir 00:19:03

la disolución comercial 1 molar. Eso quiere decir que únicamente podremos trabajar con disoluciones 00:19:10

con una concentración que sea menor que 1 molar, puesto que no podemos obtener concentraciones 00:19:16

mayores, únicamente concentraciones menores. Bien, pues que cumplan todas las condiciones, etcétera, 00:19:22

nosotros vamos a elegir arbitrariamente que reaccione de A una cantidad 0,01 moles. Y esta 00:19:29

cantidad de A estará evidentemente contenida en 50 mililitros de una cierta disolución diluida. 00:19:38

Si elegimos arbitrariamente, porque nos parece mejor, porque los cálculos vayan a ser más cómodos o 00:19:44

por cualesquiera otras razones, de A una cantidad 0,01 moles, necesariamente a la vista de las 00:19:50

relaciones que tenemos anteriormente y que reproduzco aquí. La cantidad de B en su disolución y la 00:19:56

de D en la suya también debe ser 0,01 moles y esto debe estar contenido en los 50 mililitros de 00:20:03

cada una de las dos disoluciones. La cantidad de F tiene que ser el triple de la cantidad de A, así 00:20:09

que tendríamos que tener 0,03 moles de F en su disolución, en 50 mililitros de su disolución 00:20:14

diluida, y de H una cantidad que sea igual a la de A partido por 4, la cuarta parte de la 00:20:19

cantidad de A, así que tendremos que tener 0,025 moles de H en los 50 mililitros de su disolución. 00:20:26

Para comprobar que realmente esto corresponde a disoluciones diluidas y que nosotros podamos 00:20:34

obtener a partir de las disoluciones comerciales 1 molar, vamos a calcular las concentraciones de 00:20:40

las disoluciones de A, B, D, F y H con las que vamos a trabajar. También es algo que se nos 00:20:47

pide en esta práctica, calcular las concentraciones de las disoluciones diluidas. Pues bien, sin más 00:20:54

que utilizar la definición de concentración molar y calcular la razón entre las cantidades y el 00:20:59

volumen de 50 mililitros en las distintas disoluciones, obtenemos que las disoluciones 00:21:05

diluidas de A, B y D van a tener una concentración 0,2 molar, la disolución diluida de F una 00:21:11

concentración 0,6 molar y la disolución diluida de H 0,05 molar. Todas estas concentraciones son 00:21:18

menores de 1 molar, con lo que mediante dilución añadiendo agua, el disolvente, a las disoluciones 00:21:25

comerciales podremos obtener las correspondientes disoluciones diluidas. Una vez calculadas las 00:21:32

concentraciones de las sustancias que vamos a emplear en esta práctica, en el proceso experimental 00:21:38

se nos pide que produzcamos 100 mililitros de las correspondientes disoluciones diluidas, 00:21:44

utilizando para ello un matraza forado de 100 mililitros, que es el que disponemos en el 00:21:50

laboratorio virtual. Así que a continuación lo que vamos a hacer son realizar los cálculos 00:21:55

estequiométricos necesarios para determinar qué volumen de cada una de las disoluciones comerciales 00:22:01

debemos utilizar, junto con qué volumen de disolvente de agua pura, para producir 100 00:22:07

mililitros de las correspondientes disoluciones diluidas. Las sustancias A, B y D tienen la misma 00:22:12

concentración. En la disolución diluida vamos a producir 100 mililitros de una disolución diluida 00:22:19

0,2 molar y lo primero que vamos a hacer es calcular cuál es la cantidad de soluto que debe 00:22:24

haber contenidos en esos 100 mililitros de la disolución diluida. Vamos a tomar como referencia 00:22:31

la sustancia A, a sabiendas de que todo lo que calculemos para A va a ser equivalente para B y D, 00:22:37

puesto que queremos producir el mismo volumen de una disolución con la misma concentración. Pues 00:22:44

bien, a partir de la definición de concentración molar, que es la razón entre la cantidad de 00:22:50

sustancia, la cantidad de soluto y el volumen de la disolución expresado en litros, la cantidad 00:22:55

de soluto de A en este caso, que debe haber contenidos en esos 100 mililitros de la disolución 00:23:00

diluida 0,2 molar, se calcula multiplicando la concentración por el volumen, el volumen expresado 00:23:05

en litros. Así pues multiplicamos 0,2 molar por 0,100 litros, los 100 mililitros, y comprobamos 00:23:10

que de A debemos introducir 0,02 moles. Estos 0,02 moles del soluto, en este caso de A, van a 00:23:18

provenir de la disolución comercial con concentración 1 molar. Bien, pues vamos a 00:23:26

calcular qué volumen de esa disolución comercial 1 molar va a contener esta cantidad de soluto. Una 00:23:32

vez más, utilizamos la definición de concentración molar, el volumen es el cociente entre la cantidad 00:23:38

de la concentración, y si dividimos 0,02 moles entre 1 litro, entre 1 molar, perdón, que es la 00:23:43

concentración de la disolución comercial, obtenemos un volumen de 0,02 litros que equivalen a 20 00:23:50

mililitros. Así pues, para producir estos 100 mililitros de la disolución diluida con concentración 00:23:57

0,2 molar, debemos tomar 20 mililitros de la disolución comercial. El resto de volumen hasta 00:24:04

completar 100 mililitros, la diferencia entre 100 y 20 mililitros son 80 mililitros, habremos de 00:24:10

tomarlos correspondientemente del disolvente del agua pura que tenemos también dentro de nuestro 00:24:15

laboratorio virtual. En lo que respecta a la sustancia F, en este caso queremos producir 100 00:24:22

mililitros de una disolución diluida 0,6 molar. Vamos a realizar exactamente los mismos cálculos pero 00:24:30

en este caso, sabiendo que queremos obtener una disolución diluida 0,6 molar. Bien, la cantidad de 00:24:36

soluto que tiene que haber contenidos dentro de estos 100 mililitros de disolución diluida, en este caso, repito 00:24:42

las operaciones, es 0,06 moles. Esta cantidad de soluto va a estar contenida en un volumen de la disolución 00:24:47

comercial 1 molar, repito los cálculos, que va a ser igual a 60 mililitros y la diferencia hasta 100 00:24:54

mililitros, 40 mililitros, va a ser agua pura que tomaremos del depósito de disolvente. Por último, 00:25:00

repetimos una vez más los cálculos, exactamente los mismos, para el caso de la sustancia H. En este 00:25:07

caso, queremos producir 100 mililitros de una disolución diluida 0,05 molar. Bien, pues la 00:25:14

cantidad de soluto que tiene que haber contenidos en estos 100 mililitros de disolución diluida va a 00:25:20

ser 0,005 moles. Estos 0,005 moles van a estar contenidos en un volumen de la disolución comercial 00:25:24

de 5 mililitros y la diferencia hasta 100 mililitros, 95 mililitros, va a ser agua pura que 00:25:31

tomaremos del recipiente del laboratorio virtual. En síntesis, podemos completar una tabla como esta 00:25:38

que tenemos aquí, donde podemos ver las cinco especies de las que vamos a disponer en nuestro 00:25:45

laboratorio virtual A, B, D, F y H. Estas son las concentraciones de las disoluciones diluidas que 00:25:53

queremos obtener, 0,2 molar, 0,6 molar, 0,05 molar. En todos los casos, vamos a querer producir 100 00:26:00

mililitros de la disolución diluida. Vamos a utilizar matraces aforados de 100 mililitros y 00:26:06

estas son las cantidades de sustancia que hemos calculado anteriormente, que debe haber contenidos 00:26:11

dentro de los 100 mililitros de disolución con esta concentración diluida. Y aquí tenemos cuáles 00:26:15

son los volúmenes en mililitros de las disoluciones comerciales, de las correspondientes disoluciones 00:26:23

comerciales que hemos de tomar y, hasta completar 100 mililitros, el volumen de agua pura también en 00:26:28

mililitros que necesitamos tomar. 00:26:34

Vamos a comenzar produciendo las disoluciones diluidas que necesitamos para realizar la 00:26:39

práctica. En primer lugar, vamos a producir 100 mililitros de la disolución de H, 0,05 molar, 00:26:44

para lo cual vamos a utilizar un matraz aforado de 100 mililitros y que, para no confundir, cuando 00:26:51

luego tengamos el resto de disoluciones, vamos a renombrar, para que nos recuerde la sustancia 00:26:58

que contiene, en este caso lo vamos a renombrar como H. Para producir esa disolución diluida, hemos 00:27:04

calculado que necesitamos, en primer lugar, introducir 5 mililitros de la disolución comercial. 00:27:10

Así que vamos al almacén, tomamos la disolución comercial de H, aquí la tenemos, y para extraer 5 00:27:15

mililitros exactos lo que vamos a hacer es tomar una pipeta de 5 mililitros que tenemos a nuestra 00:27:23

disposición. La vamos a poner sobre el recipiente que contiene la disolución comercial y, teniendo 00:27:29

activada la opción realista, vamos a presionar el botón de retirar líquido, de absorber, hasta 00:27:37

conseguir que el líquido dentro de la pipeta tenga el menisco justo en la marca de 5 mililitros. Así 00:27:43

que presionamos el botón, vemos que va introduciendo 1, 2, 3, casi 4 mililitros, seguimos introduciendo, aquí 00:27:49

vemos el menisco, todavía no tenemos 5 mililitros, tenemos un poquito menos, así que vamos a seguir 00:27:58

introduciendo el líquido poco a poco. Estamos un pelín por debajo todavía y justo en este momento 00:28:03

me da la sensación de que está un pelín por debajo, pero si introdujera un poquito más ahora 00:28:15

sí estoy claramente por encima, así que voy a retirar un pelín de líquido para quedarme en la 00:28:21

situación en la que estaba antes y voy a considerar que estos son exactamente 5 mililitros, puesto que 00:28:26

mis ojos me dicen que el menisco está justo en la línea de 5 mililitros. Esto que he hecho de 00:28:32

introducir y verter líquido dentro de la pipeta me he pasado, pierdo un poco, si me hubiera pasado 00:28:38

hacia abajo volveré a absorber líquido hasta alcanzar la marca de 5 mililitros, puedo hacerlo 00:28:43

con total confianza, puesto que el recipiente del que estoy retirando el líquido y el recipiente en 00:28:48

el que estoy introduciendo el líquido contienen exactamente lo mismo, la disolución comercial 00:28:54

1 molar de H, de tal forma que lo único que estoy haciendo es trasvasar la misma sustancia de uno 00:28:59

a otro recipiente y no queda desvirtuada. Luego comentaré más adelante que esto no se puede hacer 00:29:04

siempre, pero en este caso concreto sí. Voy a retirar la pipeta, tiene 5 mililitros de la 00:29:08

disolución comercial de H, el resto de la disolución comercial la voy a eliminar de mi espacio de 00:29:15

trabajo porque ya no hace falta tenerla aquí y voy a verter el líquido, la disolución comercial 00:29:20

que tengo aquí contenida dentro del recipiente, dentro del matrazo aforado. Así que pongo la 00:29:27

pipeta sobre el matrazo aforado, pulso el botón de verter hasta que todo el líquido haya pasado. 00:29:34

En este momento esta pipeta está contaminada con la disolución comercial de H, que ya no voy a 00:29:42

utilizar, así que la voy a llevar a limpiar, la voy a eliminar de mi espacio de trabajo y tengo 00:29:49

la primera parte. Aquí ya tengo los 5 mililitros de disolución comercial de H. Tengo que completar 00:29:54

con 95 mililitros de agua pura. El agua la tengo en mi almacén dentro de un bidón de 3 litros y 00:30:01

para pasar 95 mililitros me voy a apoyar en dos recipientes distintos. En primer lugar voy a 00:30:08

tomar un vaso de precipitados y lo que voy a hacer es pensar en que voy a verter en él un poco más 00:30:15

de la cantidad de agua que tengo que verter aquí. Un poco más de 95 mililitros voy a pensar que son 00:30:22

100, así que el vaso de precipitados que voy a utilizar es el de 250. Es más grande de 100 00:30:27

mililitros, pero es que 600 ya es excesivo para mí. Bien, voy a verter dentro de este vaso de 00:30:34

precipitados, supongo que aprovechando que viene con las marcas, 100 mililitros de agua. Así que 00:30:40

pongo el bidón sobre este vaso de precipitados y en este caso no voy a hacerlo de una forma realista, 00:30:46

en este paso no lo voy a necesitar. Le voy a pedir a la ola virtual que vierta 100 mililitros de agua 00:30:54

desde el bidón de agua destilada a este vaso de precipitados. El resto del agua destilada de momento 00:31:01

la voy a eliminar, no la voy a utilizar y desde luego no voy a verter estos 100 mililitros de agua aquí porque 00:31:08

entonces me excedería. Os recuerdo que tengo que pasar 95, no 100 mililitros. Aquí entra en juego el 00:31:14

segundo elemento que voy a utilizar. Del almacén voy a tomar una pipeta de 10 mililitros y voy a 00:31:21

retirar del vaso de precipitados que contenía 100 mililitros de agua 10 mililitros. Igualmente 00:31:29

tampoco necesito hacerlo de una forma especialmente precisa. Así que por el trayectorio que 00:31:35

parezca voy a utilizar la opción de retirar 10 mililitros de agua de aquí y la idea es la siguiente. 00:31:42

Yo he vertido dentro del vaso de precipitados una cantidad aproximadamente igual a 100 mililitros 00:31:49

de agua y he retirado de él a continuación con la pipeta un volumen de agua de aproximadamente 00:31:55

10 mililitros. Eso quiere decir que dentro del vaso de precipitados tengo aproximadamente 90 mililitros 00:32:01

de agua que es seguro menos de lo que necesito para verter dentro de este vaso de precipitados y lo 00:32:07

que voy a hacer es con seguridad verter toda el agua aquí dentro con la seguridad, con la certeza 00:32:14

de que no me voy a exceder, que no voy a pasar de los 100 mililitros del matraz aforado. Voy a verter 00:32:19

todo el agua y en este momento lo que tengo es este vaso de precipitados que había contenido 00:32:26

agua ya vacío. Lo voy a quitar de mi espacio de trabajo y aquí tengo el matraz aforado que contenía 00:32:33

primero 5 mililitros de la disolución comercial de H, he añadido aproximadamente 90 mililitros de 00:32:41

agua y entonces contiene aproximadamente 95 mililitros de una disolución diluida de H que 00:32:48

todavía no es 0,05 molar porque falta por completar de agua hasta alcanzar esta línea, 00:32:53

hasta alcanzar el aforo. Bueno, para eso voy a utilizar la pipeta. En ella tengo más del volumen 00:32:59

de agua que necesito. Necesito aproximadamente 5 mililitros, aquí tengo 10. Así que voy a 00:33:05

poner mi pipeta sobre el matraz aforado 00:33:10

y ahora el laboratorio virtual me muestra dos meniscos. El de abajo es el de matraz aforado, 00:33:18

tengo que conseguir verter agua de la pipeta hasta que el menisco alcanza esta marca de 100 00:33:25

mililitros y por otro lado tengo el menisco de la pipeta, pero en este caso no me interesa. 00:33:30

La pipeta la voy a utilizar únicamente para poder ir vertiendo muy poco a poco el agua, 00:33:34

para muy poco a poco ir subiendo el volumen hasta alcanzar estos 100 mililitros. 00:33:39

Ahora una vez más voy a utilizar la opción realista y voy a presionar el botón para ir 00:33:45

introduciendo el agua. En este caso voy a verter desde la pipeta hasta el matraz aforado. Muy 00:33:54

poco a poco y con mucho cuidado porque en este caso no puedo excederme. Comentaba hace unos 00:34:00

minutos que cuando estaba pasando de la disolución comercial de H a la pipeta la disolución no tenía 00:34:05

ningún problema si me excedía porque podía volver a llevar el líquido de la pipeta a la disolución 00:34:12

comercial, al recipiente que contenía la disolución comercial, porque era exactamente la misma 00:34:17

sustancia y entonces al trasvasar líquido de un recipiente a otro no se desvirtuaba. En este caso 00:34:21

si me excedo pasando agua pura dentro del matraz aforado y pretendo extraer líquido de él para que 00:34:27

el menisco baje y alcanzar la línea de los 100 mililitros lo que estoy retirando no es solamente 00:34:33

agua pura. Estoy retirando lo que contiene el matraz aforado que es una disolución diluida de 00:34:39

H que no será 0,05 molar. De tal manera que al retirar líquido del matraz aforado no estoy sólo 00:34:44

retirando disolvente sino que estoy retirando soluto con lo cual no tengo garantizado que la 00:34:50

cantidad de soluto que contenga sea exactamente la que debe tener para ser 0,05 molar. 00:34:56

Tengo que verter el agua con cuidado para no excederme así que tengo que ir muy despacito. 00:35:02

Los primeros mililitros de agua los puedo verter con una cierta tranquilidad, hasta 5 mililitros 00:35:08

el volumen es todavía apreciable, pero conforme el líquido vaya ascendiendo más cerca al menisco 00:35:14

debo ir realmente despacio. Así que vamos a ir poco a poco metiendo agua. 00:35:19

Tal vez al principio con un poquito más de alegría. 00:35:28

Pero enseguida que vea que el menisco va ascendiendo voy a tener que tener cuidado 00:35:32

y empezar a verter el líquido mucho más despacio. Yo creo que este ya es el momento de ir despacito. 00:35:40

Así que poco a poco voy a ir vertiendo agua dentro de mi matraz aforado. 00:35:46

Con paciencia porque la clave está en no excederse. 00:35:58

Casi casi, vamos a ir poco a poco, un poquito más, un poquito más, casi casi. 00:36:08

Yo creo que ya está. Yo ya veo el menisco aproximadamente en la línea de 100 milímetros. 00:36:19

Así que ya lo he conseguido. Esta pipeta que contiene agua en este momento ya no la voy a 00:36:28

necesitar. La voy a eliminar de mi espacio de trabajo. Y lo que he conseguido es la primera 00:36:34

parte. Aquí tengo 100 mililitros de una disolución 0,05 molar de H. Y la he construido mezclando 5 00:36:42

mililitros de la disolución comercial 1 molar y 95 mililitros de agua de agua pura que tenía 00:36:52

también dentro de mi de mi almacén. El laboratorio virtual me da mucha información y en concreto me 00:36:59

está diciendo que lo que contiene este recipiente es justamente lo que yo pretendía. Aquí veo 100 00:37:07

mililitros de disolución y aquí estoy viendo que lo que contiene es H con una concentración que es 00:37:12

aproximadamente, puesto que estoy produciéndolo de una forma experimental, pero de una forma 00:37:17

aproximadamente bastante buena, 0,05 molar. El proceso experimental va a finalizar con la fase 00:37:22

de verificación de las disoluciones diluidas. De los 100 mililitros de disoluciones diluidas vamos 00:37:33

a separar 50 mililitros, que es lo que se indica realmente en el enunciado, y vamos a producir 00:37:40

las mezclas según las instrucciones que allí tenemos. Y vamos a recoger en una tabla como 00:37:46

ésta los datos correspondientes a reactivos y productos al finalizar cada uno de los pasos. 00:37:52

Nosotros de momento lo que sabemos es que en el primer paso vamos a mezclar 50 mililitros 00:37:57

de una disolución 0,2 molar de A, que contiene 0,01 moles, con 50 mililitros de una disolución 00:38:05

0,2 molar de B, que contiene 0,01 moles, y vamos a ver qué es lo que obtenemos. Finalmente, 00:38:13

en esa disolución vamos a verter 50 mililitros de la disolución 0,2 molar de D, que contiene 00:38:19

0,01 moles, y vamos a ver qué es lo que se obtiene. En esta disolución vamos a verter 50 00:38:26

mililitros de una disolución 0,6 molar de F, que contiene 0,03 moles, vamos a ver qué es lo que se 00:38:33

obtiene, y finalmente en esta disolución vamos a añadir 50 mililitros de una disolución 0,05 00:38:38

molar de H, que contiene 0,0025 moles de H, y vamos a ver qué es lo que se obtiene. Si todo funcionara 00:38:45

correctamente y si todos los cálculos estuvieran bien hechos y todas las disoluciones se hubieran 00:38:53

producido de una forma adecuada, sabemos qué es lo que vamos a obtener. No nos vamos a hacer de 00:38:59

nuevas. En concreto, y para comenzar, sabemos que los volúmenes son aditivos, de tal manera que si 00:39:04

yo mezclo 50 mililitros de una disolución con 50 mililitros de otra, espero obtener 100 mililitros 00:39:11

de la disolución resultante. Asimismo, estos 100 mililitros que van a estar aquí, cuando los mezcle 00:39:16

con 50, produciré 150, 150 con 50 en el siguiente paso producirá una disolución de 200 mililitros, 00:39:22

y en un último paso, si a estos 200 mililitros los vierto en 50 mililitros más, resulta que al 00:39:29

final del todo espero obtener una disolución con un volumen de 250 mililitros. Así que, por lo menos 00:39:36

lo que respecta a los volúmenes, yo sé cuáles van a ser. Asimismo, si todo es correcto, yo sé cuáles 00:39:42

van a ser los productos en cada uno de los pasos. En el primer paso, A más B va a dar lugar a C, y aquí 00:39:48

lo tengo. Esta disolución de C se va a mezclar con la de D para obtener E, aquí lo tengo. F, cuando se 00:39:54

produzca la mezcla, si todo es correcto, va a dar lugar una disolución con solamente G, aquí está. Y 00:40:03

por último, G, al mezclarlo con H, si todo es correcto, va a dar a lugar una disolución con 00:40:09

únicamente I. Así que, por lo menos los volúmenes de las sucesivas disoluciones que obtenga por mezcla 00:40:14

y cuáles van a ser los productos que yo obtenga, los podría determinar ya de entrada, antes de 00:40:22

realizar la reacción, las reacciones, teniendo en cuenta que, si todo es correcto, sé qué es lo que voy 00:40:28

a ir obteniendo. No solamente esto. Todos los cálculos estequiométricos que yo he realizado 00:40:34

anteriormente venían de estas relaciones entre las distintas cantidades de sustancia que iban 00:40:42

a reaccionar. Por ejemplo, la cantidad de A y la cantidad de B que reaccionan tienen que ser 00:40:48

iguales. Bueno, aquí tengo 0,01 moles, 0,01 moles, y la cantidad de C que se obtenga tiene que ser 00:40:55

igual. Así que yo espero tener 0,01 moles de C cuando se busca la reacción química. Estos 0,01 00:41:01

moles de C los voy a mezclar con 0,01 moles de D, cantidades iguales, como podemos ver. Y decía 00:41:07

anteriormente que yo esperaba obtener de E una cantidad que sea el doble, para que al dividir 00:41:13

entre dos se mantenga la cadena de igualdades. Así que, si yo hago reaccionar 0,01 moles de C con 00:41:17

0,01 moles de D, espero obtener 0,02 moles de E. Estos 0,02 moles de E tienen que reaccionar con 00:41:23

0,03 moles de F, para que se mantenga esta razón de proporcionalidad, y espero obtener 0,01 moles 00:41:32

de G. La cantidad de G va a coincidir con las cantidades de A, de B, de C, de D, y así sucesivamente. 00:41:39

Y por último, estos 0,01 moles de G, cuando los haga reaccionar con 0,0025 moles de H, 00:41:43

espero que produzcan 0,0025 moles de I, puesto que en esta cadena de igualdades la cantidad de I 00:41:52

va a coincidir con la cantidad de H, y a su vez esto va a ser la cuarta parte de la cantidad de 00:41:59

G que haya reaccionado. Así pues, no solamente sé que los volúmenes van a ser aditivos, no solamente 00:42:04

sé cuáles van a ser los productos que se vayan a ir obteniendo si todos los cálculos fueran correctos, 00:42:11

sino que además también sé cuáles van a ser las cantidades de todas las sustancias en cada uno de 00:42:15

los pasos. Lo último que me quedaría para poder completar esta tabla son las concentraciones, 00:42:20

pero tengo cantidades, tengo volúmenes. Puedo calcular todas las concentraciones en cada uno 00:42:27

de los pasos, en cada uno de los inicios, los productos, sin más que utilizar la definición. 00:42:33

La concentración molar es la razón entre las cantidades y los volúmenes expresados en litros. 00:42:39

Así pues, cuando produzca la mezcla de A y B, espero obtener una disolución que contenga 00:42:44

únicamente C con una concentración 0,1 molar. Cuando produzca la mezcla de esta disolución de C 00:42:50

con la de D, espero obtener una disolución que contenga únicamente E con concentración 0,13 molar. 00:42:56

Cuando produzca la mezcla de esa disolución de E con la de F, espero obtener una disolución con 00:43:02

únicamente G con concentración 0,05 molar. Y finalmente, cuando mezcle esa disolución de G 00:43:08

con la disolución de H, espero obtener una disolución que contenga únicamente I con una 00:43:15

concentración 0,01 molar. Todas estas cantidades, o bien estas especies que tengo aquí escritas en 00:43:21

azul, corresponden a lo que debo verificar. He hecho todos los cálculos para que se cumplan 00:43:28

con las condiciones del enunciado, y de ser así, en cada uno de los cuatro pasos experimentales, 00:43:36

yo lo que espero obtener son estas especies, estas concentraciones, estas cantidades. 00:43:42

Operando de forma análoga a como hemos producido la disolución diluida de H, 100 ml de una disolución 00:43:50

de H 0,05 molar, hemos obtenido, fuera del vídeo, las disoluciones diluidas de A, B, D y F. En el caso 00:43:57

de las tres primeras, A, B y D, hemos obtenido 100 ml de una disolución 0,2 molar. Y en el caso 00:44:06

de la cuarta, de F, hemos obtenido 100 ml de una disolución 0,6 molar. A continuación, lo que 00:44:14

tenemos que hacer es, de cada una de estas disoluciones, de las cinco, separar 50 ml, 00:44:21

para lo cual vamos a utilizar una probeta graduada, y excepto en el caso de la disolución de A, que 00:44:27

podemos dejar esos 50 ml dentro de la probeta graduada, vamos a verter los 50 ml de las 00:44:34

disoluciones diluidas de B, D, F y H dentro de un vaso de precipitados suficientemente grande como 00:44:41

para que se pueda realizar el proceso que nos dice en el enunciado. Vertemos los 50 ml de 00:44:48

disolución de A en la de B, el resultado de la mezcla en la de D, el resultado de la mezcla en 00:44:53

la de F y el resultado de la mezcla en la de H, de tal forma que necesitamos recipientes como para 00:45:00

que pueda caber en ellos el volumen, la adición de los volúmenes que estamos haciendo. Pues bien, 00:45:06

vamos a empezar con la disolución de H, así que para tomar 50 ml vamos a tomar una probeta graduada, 00:45:12

vamos a poner este matrazo aforado con la disolución diluida de H sobre la probeta y 00:45:23

vamos a suponer que estamos vertiendo el líquido aprovechando las marcas. Nosotros vamos a pedir 00:45:29

al laboratorio virtual que vierta 50 ml aquí dentro. Vemos que efectivamente ha alcanzado esa marca. 00:45:34

Este matrazo aforado con la disolución, con el resto de la disolución diluida de H, ya no lo 00:45:42

vamos a utilizar, lo vamos a eliminar de aquí y vamos a verter estos 50 ml de la disolución de H, 00:45:48

no olvidemos que es la disolución de H, tal y como hemos dicho anteriormente, dentro de un vaso de 00:45:56

precipitados de 250 ml. Y ponemos la probeta sobre el vaso, la vaciamos por completo. 00:46:03

Esta probeta que hemos utilizado solo para medir los 50 ml de la disolución de H la vamos a 00:46:14

eliminar de nuestro espacio de trabajo. Y aquí que tenemos 50 ml de la disolución de H, 00:46:20

para no olvidarlo vamos a renombrar el vaso de precipitados y lo vamos a llamar H. 00:46:26

Así que hemos retirado 50 ml de la disolución diluida de H que estaba en el matrazo aforado 00:46:36

y utilizando como medio auxiliar una probeta graduada de 50 ml hemos vertido esos 50 ml 00:46:42

dentro de este vaso de precipitados de H. 00:46:50

Fuera de vídeo hemos separado 50 ml de las disoluciones de B, D y F utilizando una 00:46:57

probeta graduada y las hemos vertido en los correspondientes vasos de precipitados que 00:47:04

hemos renombrado adecuadamente para saber qué es lo que tenemos en cada uno de ellos. Vamos a 00:47:09

finalizar separando 50 ml de la disolución de A desde el matrazo aforado que la contiene 00:47:13

y la vamos a verter dentro de esta probeta graduada. Este resto lo vamos a eliminar y 00:47:24

a la probeta graduada que contiene A la vamos a renombrar adecuadamente. 00:47:32

Y ya tenemos todo lo que necesitamos para producir la reacción química que se nos 00:47:38

plantea en el enunciado, la cadena de reacciones químicas que se nos plantea en el enunciado. 00:47:47

Tenemos 50 ml de las disoluciones de A, B, D, F y H y vamos a producir lo que se nos 00:47:52

indica. Vamos a verter la disolución de A en la de B, la mezcla en la de D, la mezcla en la de F y 00:48:03

la mezcla en la de H y vamos a comprobar que se produce lo que se nos indica en el enunciado. 00:48:14

Para lo cual vamos a hacer uso de esta ventana de información para ver que los contenidos, 00:48:20

las especies que aparecen son las que deben ser. 00:48:26

Vamos a realizar ahora sí el procedimiento experimental que se nos indica en el enunciado. 00:48:31

Se nos dice que tenemos que verter 50 ml de la disolución de A en 50 ml de la disolución de B. 00:48:37

Así que aquí tenemos la disolución de B y sobre ella vamos a verter los 50 ml de la disolución de A. 00:48:44

Esto está vacío. Lo vamos a eliminar de aquí. 00:48:57

Y se nos dice que debemos obtener una disolución verde, efectivamente lo es, 00:49:02

que contenga sólo C. Y aquí vemos en la ventana de información que efectivamente A y B han reaccionado 00:49:07

por completo. Quedarán trazas, cantidades tan próximas a cero como queramos y lo que 00:49:16

tenemos es únicamente C con una concentración 0,1 molar. 00:49:22

A continuación se nos dice en el enunciado que al verter esta disolución, que ya no contiene B, 00:49:28

sino que contiene C, dentro de la disolución de D. Y eso es lo que vamos a hacer. 00:49:36

Vertemos B sobre D, los 100 ml, porque tenemos que verterlo todo. 00:49:43

Cerramos. Esto está vacío. Vamos a eliminar. 00:49:53

Pues se nos dice en el enunciado que vamos a obtener una disolución roja, efectivamente, 00:49:58

que contenga sólo E. Y efectivamente nos vamos a la ventana de información y podemos comprobar 00:50:05

que tenemos únicamente, de B hacia desaparecido, únicamente E con una concentración 0,13333 molar. 00:50:13

En el siguiente paso seguimos leyendo el enunciado. Al verter esta disolución, 00:50:25

que contiene E, dentro de la disolución de F, vamos a verter los 150 ml, 00:50:31

el total de la disolución que teníamos inicialmente. Tenemos este vaso vacío. Vamos a eliminar. 00:50:42

Debemos obtener una disolución de color azul, efectivamente, que contenga sólo G. Ventana de 00:50:51

información. Nada, nada, nada, nada, nada. Y efectivamente vemos que obtenemos una disolución 00:50:59

de G con una concentración 0,05 molar. A continuación, y para finalizar, se nos dice que al 00:51:05

verter esta disolución en la de H, vamos a hacerlo, vamos a verter los 200 ml que contenía 00:51:14

este vaso de precipitados y que ahora está vacío y que vamos a eliminar. Vamos a obtener una disolución 00:51:25

amarilla, efectivamente lo es, que contenga sólo I. Y efectivamente, en la ventana de información, 00:51:33

podemos comprobar que tenemos únicamente la disolución con I y una concentración 0,01 molar. 00:51:39

Todos estos datos que hemos ido recogiendo, que hemos ido leyendo en la ventana de información, 00:51:49

los vamos a pasar a la tabla de verificación para recopilar todos los datos. 00:51:53

Así pues, experimentalmente, hemos comprobado que los cálculos que hemos realizado eran correctos, 00:51:59

puesto que hemos obtenido en cada paso los resultados que habíamos predicho partiendo 00:52:05

de que todos los cálculos, todas las operaciones habían sido correctamente realizadas. 00:52:11

Para recapitular, vamos a ver lo que hemos hecho y los resultados que hemos obtenido a lo largo de 00:52:19

esta práctica. En primer lugar, realizamos una serie de cálculos estequiométricos, los necesarios 00:52:26

para, en primer lugar, determinar la relación entre las distintas sustancias, las cantidades 00:52:31

de las distintas sustancias que participan de esta cadena de reacciones y que venían dadas por esta 00:52:38

cadena de ecuaciones químicas ajustadas. Y llegamos a la conclusión de que la cantidad de B que 00:52:43

reacciona tiene que ser igual a la de A, se obtiene una cantidad de C igual a las anteriores, para esta 00:52:51

cantidad de C tiene que reaccionar una cantidad de D igual y se obtiene el doble de E. La cantidad 00:52:56

de E que reacciona y de F tienen que mantener esta proporción y se obtiene una cantidad de G que 00:53:01

sería igual a la de A inicial que tuviéramos al principio del todo. La cantidad de H que reacciona 00:53:06

con la cantidad de G tiene que ser la cuarta parte de la anterior y la cantidad de I que se obtenga 00:53:12

va a ser igual a la cantidad de A y H que haya reaccionado. Si nos fijamos únicamente en las sustancias 00:53:16

disponibles en el laboratorio virtual, A, B, D, F y H, la cadena de igualdades es algo más corta, se refiere 00:53:21

únicamente a estas cinco sustancias. Decidíamos que íbamos a elegir arbitrariamente porque nos convenía 00:53:27

una cantidad de A igual a 0,01 moles y, consecuentemente, partiendo, teniendo en cuenta esta cadena de 00:53:34

igualdades, de B y de D tendríamos que tener las correspondientes disoluciones diluidas una cantidad 00:53:40

igual a la de A, 0,01 moles. En D, F, en su disolución diluida tendríamos que tener el triple, 0,03 moles 00:53:46

y de H, en su disolución diluida, la cuarta parte, 0,025 moles. Teniendo en cuenta que estas cantidades 00:53:54

tendrían que estar contenidas en 50 mililitros de las disoluciones, conforme a la cantidad de A, 00:54:02

B y D, tendríamos que formar disoluciones diluidas de A, B y D con concentración 0,2 molar, 00:54:07

de F con concentración 0,6 molar y de H con concentración 0,05 molar. 00:54:13

Nosotros lo que queríamos es producir, en un siguiente paso, 100 mililitros de las correspondientes disoluciones diluidas 00:54:19

y calculábamos en cada uno de los casos la cantidad de disoluciones diluidas que tendríamos que formar. 00:54:28

Y calculábamos en cada uno de los casos cuál era el volumen de la disolución comercial 1 molar que 00:54:34

debíamos tomar y cuál el volumen de disolvente, agua pura, que debíamos utilizar para completar 00:54:40

hasta los 100 mililitros de esas disoluciones diluidas que queríamos producir. Pues bien, en el 00:54:46

caso de las sustancias A, B y D, cuyas disoluciones diluidas tenían que tener concentración 0,2 molar, 00:54:51

calculábamos que debíamos mezclar 20 mililitros de la disolución comercial y 80 mililitros del 00:54:56

disolvente, de agua pura. Para la sustancia F, cuya disolución diluida debía tener disolución, 00:55:01

perdón, concentración 0,6 molar, debíamos mezclar 60 mililitros de la disolución comercial 1 molar 00:55:07

y 40 mililitros de agua pura del disolvente. Y por último, para la sustancia H, cuya disolución 00:55:14

diluida debía tener concentración 0,05 molar, debíamos mezclar 5 mililitros de la disolución 00:55:19

comercial 1 molar y 95 mililitros del disolvente. Nosotros, a continuación, separábamos 50 mililitros 00:55:25

de cada una de esas disoluciones que habíamos preparado en los correspondientes matraces 00:55:35

aforados y producíamos experimentalmente las mezclas de la forma en la que se nos describía 00:55:39

en el enunciado. Vertíamos los 50 mililitros de la disolución diluida de A en 50 mililitros de la 00:55:46

disolución diluida de B y comprobamos que aparecía una disolución en la cual aparecía como único 00:55:51

producto C. Vertíamos esta disolución sobre los 50 mililitros de la disolución diluida de D y 00:55:57

observamos que aparecía una disolución cuyo único producto era E. Vertíamos esta disolución en 50 00:56:04

mililitros de la disolución diluida de F y comprobamos que como único producto aparecía 00:56:12

la especie G. Y finalmente vertíamos esta disolución en los 50 mililitros de la disolución diluida de H 00:56:17

y observamos que aparecía una disolución cuyo único producto era I. No solamente comprobamos 00:56:24

que realmente los colores de las disoluciones finales eran los que eran, los que tenían que ser, 00:56:32

y que las especies eran las que tenían que ser, sino que además podíamos ir comprobando y 00:56:37

comprobamos cómo las concentraciones de estas especies de estos productos se correspondían con 00:56:42

las que podíamos predecir suponiendo que todos los cálculos y todos los procesos hubieran sido 00:56:48

realizados correctamente. Para finalizar podemos concluir que se han alcanzado los objetivos de 00:56:53

la práctica que nos planteábamos al inicio del todo. Teníamos cuatro reacciones químicas que 00:57:01

transcurrían en cadena en las condiciones bien determinadas y a partir de las ecuaciones 00:57:06

químicas ajustadas con los correspondientes coeficientes esticométricos realizábamos los 00:57:11

cálculos necesarios para poder relacionar entre sí las cantidades de todas las sustancias involucradas. 00:57:16

No solamente relacionábamos las cantidades sino que además calculábamos las concentraciones de 00:57:21

las correspondientes disoluciones diluidas que contenían estas cantidades y además también 00:57:27

realizamos los cálculos necesarios para poder producir 100 mililitros de estas disoluciones 00:57:32

diluidas. Calculábamos los volúmenes de las disoluciones comerciales que contenían la 00:57:38

cantidad necesaria de cada uno de los solutos y la cantidad de agua que necesitábamos para 00:57:42

completar esos 100 mililitros de las disoluciones diluidas. De estas disoluciones separábamos 50 00:57:47

mililitros en los recipientes oportunos como para producir el proceso experimental que se 00:57:54

nos indicaba y comprobábamos cómo una vez que se realizaban las sucesivas mezclas obteníamos 00:58:01

disoluciones con únicamente los productos que se nos indicaban con las coloraciones que se nos 00:58:07

indicaban y podíamos comprobar cómo las concentraciones de los productos se correspondían 00:58:13

con las que habíamos predicho teniendo en cuenta que los cálculos esticométricos y los procedimientos 00:58:19

experimentales que realizábamos en el laboratorio virtual fueran todos correctos. En cuanto a la 00:58:24

metodología de trabajo dentro del laboratorio virtual es suficientemente realista. Tengamos en 00:58:32

cuenta que hemos utilizado materiales variados los mismos que podríamos haber utilizado en un 00:58:38

laboratorio real. Producíamos las disoluciones diluidas en matraces aforados, utilizamos pipetas 00:58:43

o bien otro tipo de recipientes para trasladar líquidos de un recipiente a otro. En cuanto a 00:58:49

las metodologías que hemos utilizado en el laboratorio virtual son realistas y se corresponden 00:58:55

con las que utilizaríamos en un laboratorio real. Hemos pipeteado, hemos traspasado líquidos desde 00:59:00

la pipeta hasta matraces aforados para producir volúmenes exactos de disoluciones, etcétera. 00:59:07

En cualquier caso la manipulación de sustancias dentro de un laboratorio real requiere unas 00:59:12

destrezas y unas habilidades que sabemos que no pueden entrenarse de forma virtual en un 00:59:20

laboratorio virtual, pero el laboratorio virtual en este momento supone una buena 00:59:25

aproximación a los procesos y a los procedimientos que se realizan en un laboratorio real. 00:59:30

En el aula virtual de la asignatura tenéis disponibles otros recursos, ejercicios y 00:59:38

cuestionarios. Asimismo tenéis más información en las fuentes bibliográficas y en la web. No dudéis 00:59:43

en traer vuestras dudas e inquietudes a clase o al foro de dudas en el aula virtual. Un saludo 00:59:49

y hasta pronto. 00:59:55

P.Q2 Cálculos estequiométricos y preparación de disoluciones - Contenido educativo

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