info lab 1 q. inorganica final 2

1

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA -UNAD Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio Ambiente Química Inorgánica Programa de Ingeniería Ambiental

SOLUBILIDAD, SÓLIDOS SUSPENDIDOS Y SÓLIDOS DISUELTOS

EDWIN JAVIER QUINTERO CHARRY

QUIMICA INORGÁNICA

DIANA MARCELA MUÑOZ

ANGELICA MARIA PEREZ MONTAGUTH

JORGE ARLEX VELASQUEZ BELTRAN

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE - ECAPMA

INGENIERIA AMBIENTAL

IBAGUÉ

NOVIEMBRE DE 2014

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SOLUBILIDAD, SÓLIDOS SUSPENDIDOS Y SÓLIDOS DISUELTOS

Informe de Laboratorio

EDWIN JAVIER QUINTERO CHARRY Código: 6107713

QUIMICA INORGÁNICA

Código: 358005

DIANA MARCELA MUÑOZ

Director de Curso

ANGELICA MARIA PEREZ MONTAGUTH

Tutor

JORGE ARLEX VELASQUEZ BELTRAN

Tutor

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD

ESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE - ECAPMA

INGENIERIA AMBIENTAL

IBAGUÉ

NOVIEMBRE DE 2014

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TABLA DE CONTENIDO

RESÚMEN ......................................................................................................................................... 5

INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................ 6

OBJETIVOS ....................................................................................................................................... 7

PARTE 1 ........................................................................................................................................... 8

SOLUCIONES Y REACCIONES QUÍMICAS ......................................................................................... 8

PRÁCTICA N° 1 ............................................................................................................................. 8

1. PREPARACIÓN DE UNA SOLUCIÓN DE NaCl EN % P/P (Peso / Peso) ..................................... 8

2. PREPARACIÓN DE UNA SOLUCIÓN DE NaCl EN % P/V (Peso / Volúmen) ................................ 9

3. PREPARACIÓN DE UNA SOLUCIÓN MOLAR DE NaCl ............................................................. 9

4. DETERMINAR CONCENTRACIÓN DE UNA SOLUCIÓN SALINA ............................................. 10

5. DETERMINACIÓN DE REACCIONES QUÍMICAS ................................................................... 11

PREGUNTAS ............................................................................................................................... 17

CÁLCULOS .................................................................................................................................. 18

PARTE 2 ......................................................................................................................................... 19

DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS SUSPENDIDOS EN AGUA POTABLE Y AGUA RESIDUAL ................ 19

INTRODUCCIÓN .......................................................................................................................... 19

OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN ......................................................................................... 19

DEFINICIONES ............................................................................................................................ 19

CÁLCULOS .................................................................................................................................. 20

PROCEDIMIENTO ........................................................................................................................ 22

4


1. DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES EN AGUA POTABLE Y EN AGUA

RESIDUAL ............................................................................................................................... 22

2. DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS DISUELTOS TOTALES EN AGUA POTABLE Y EN AGUA

RESIDUAL ............................................................................................................................... 23

3. CAPACIDAD AMORTIGUADORA DE AGUAS Y SUELOS ........................................................ 25

CONCLUSIONES ............................................................................................................................. 29

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .................................................................................................... 30

Tabla 1- Registro de pesos para la cuantificación de SST en Agua ............................................................. 23

Tabla 2- Registro de pesos para la cuantificación de SDT en agua ............................................................. 24

Tabla 3- Parámetros residuos de las muestras de agua ............................................................................... 25

Tabla 4- Registro de Volúmenes consumidos ............................................................................................... 28

5


RESÚMEN

Lo primero que hicimos en el laboratorio de química inorgánica fue la presentación de los tutores que nos

iban a dar la práctica, luego el tutor comenzó con las recomendaciones que debemos tener cuando

trabajamos en un laboratorio como son los implementos que cada estudiante debe tener para dar inicio con

los experimentos como son: Bata, Tapa Bocas, Guantes, Gorro.

Luego de esto el tutor nos dio a cada grupo de trabajo los materiales para que empezáramos con la

práctica.

Materiales: Balanza, crisoles, termómetro, reloj espejo, papel filtro, beaker 250 ml, desecador, horno,

gradilla, tubos de ensayo, agitador de vidrio, picnómetro, mechero, probeta graduada de 100 ml, pinzas,

soporte universal.

Reactivos: acetato de plomo, oxido de calcio, hidróxido de bario, yoduro de potasio, agua estilada,

fenolftaleína, muestra de agua residual, ácido sulfúrico, acetato de plomo, yoduro de potasio, sulfato de

cobre y zinc

Luego damos inicio con el laboratorio el cual empezamos con el procedimiento para la cuantificación de

SST el cual tomamos dos muestras de agua. Una de agua destilada y la otra de agua residual y seguimos

las instrucciones del tutor para desarrollar este experimento.

Una vez realizado establecimos el método de análisis para la determinación de los sólidos y sales disueltas

en las aguas naturales, residuales y residuales tratadas.

6


INTRODUCCIÓN

La química es una ciencia que estudia la composición, estructura y propiedades de la materia. La química

juega un papel muy importante dentro de la ingeniería ambiental, en muchos procesos de tratamientos

utilizados dentro de este campo se explican procesos físicos, biológicos, químicos y por supuesto

bioquímicos.

Los procesos de la Ingeniería Ambiental que más necesitan ayuda de la química son: tratamiento de aguas

residuales, la biodegradación de la materia orgánica, procesos de gases, ciclos del carbono, nitrógeno y

azufre, manejo de desechos, procesos de descomposición de la basura entre otros.

Todos los procesos ambientales responden a reacciones químicas y fisicoquímicas, así como la

contaminación ambiental es producto de reacciones químicas inducidas por la actividad del hombre. Para

paliar los efectos de la contaminación se utilizan ciertas reacciones químicas también. La química es

fundamental en la Ingeniería ambiental.

7


OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Desarrollar ejercicios teóricos y prácticos de análisis químico de soluciones, aplicando los conocimientos

adquiridos para la elaboración de las mismas durante el estudio de química, dentro del proceso de

formación de Ingeniería Ambiental.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

- Instruir en el manejo de las diferentes técnicas de análisis químico.

- Obtener en forma teórica y práctica la concentración de algunas soluciones dadas.

- Comprender la importancia de la química inorgánica en la ingeniería ambiental.

- Seleccionar en forma adecuada las diferentes técnicas de análisis químico, para la cuantificación

de sustancias de interés ambiental.

- Evaluar la posibilidad de formación de un precipitado en un sistema reaccionante, a través del

cálculo del producto de solubilidad.

8


PARTE 1

SOLUCIONES Y REACCIONES QUÍMICAS

PRÁCTICA N° 1

1. PREPARACIÓN DE UNA SOLUCIÓN DE NaCl EN % P/P (Peso / Peso)

Preparar 50 g de una solución al 10% p/p

%𝑝

𝑝⁄ = 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 × 100%

𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑆𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛

a. Hallar en forma teórica los gramos de NaCl que debe pesar para obtener esta solución

𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 10 %

𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛⁄ × 50 𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛

100 %= 𝟓 𝒈𝒓𝒂𝒎𝒐𝒔 𝒅𝒆 𝑵𝒂𝑪𝒍

b. En un vaso de precipitados seco tome los gramos de NaCl obtenidos anteriormente. Retírelo de la

balanza y agregue 30 g de agua (30 ml). Homogenice con agitador de vidrio. Registre sus

Observaciones:

El peso total de la solución en este momento de la práctica fue de 35 g, por lo que se hace necesario

adicionar más agua (solvente) para completar la cantidad de solución requerida.

c. Pese un beaker vacío y adiciónele agua destilada hasta completar 50 gramos de solución. De esta

forma se ha obtenido la solución requerida.

9


d. ¿Porqué 30 g de agua son igual a 30 ml?

R// La densidad del agua es equivalente a 1 g/ml, ( 30ml × 1 g/ml = 30g ) por lo que el peso de 30

ml de agua es igual a 30 gramos.

2. PREPARACIÓN DE UNA SOLUCIÓN DE NaCl EN % P/V (Peso / Volúmen)

Preparar 50 ml de una solución de NaCl al 5 % p/v

%𝑝

𝑣⁄ = 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 × 100%

𝑚𝑖𝑙𝑖𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑆𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛

a. Hallar en forma teórica los gramos de NaCl que debe pesar para obtener esta solución

𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 5 %

𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜𝑚𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛

⁄ × 50 𝑚𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛

100 %= 𝟐, 𝟓 𝒈𝒓𝒂𝒎𝒐𝒔 𝒅𝒆 𝑵𝒂𝑪𝒍

b. En un vaso de precipitados seco de 100 ml pese los gramos de NaCl obtenidos en el punto

anterior. Retírelo de la balanza y agregue una cantidad inferior a 40 ml para disolver la sal.

c. Traslade el contenido del vaso de precipitados a un balón aforado de 50 ml ayudándose con un

embudo y enjuagando con agua destilada. Complete con agua el volumen del balón aforado. Agite

y tape la solución. De esta forma ha obtenido la solución requerida. Registre sus observaciones.

Observaciones:

El volumen de agua para completar con la solución de NaCl a 5% p/v fue de 50 ml, fue necesario agregar

2,5 gramos de sal.

3. PREPARACIÓN DE UNA SOLUCIÓN MOLAR DE NaCl

Preparar 50 ml de una solución al 2M

𝑀 =𝑀𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜

𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑆𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛

a. Calcular la masa de NaCl que se debe pesar.

50 𝑚𝑙 × 1 𝐿

1000 𝑚𝑙= 0,05 𝐿

10


2𝑀 × 0,05 𝐿 = 0,1 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙

Fórmula molecular de NaCl

1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎 23 𝑔1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑙 35,5 𝑔

1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 → 58,5 𝑔

∴ 0,1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 × 5,85 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙

1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙= 𝟓, 𝟖𝟓 𝒈 𝒅𝒆 𝑵𝒂𝑪𝒍

b. Pese en un vidrio reloj la masa de NaCl necesaria para preparar 50 ml de una solución 2M de

NaCl.

c. Agregue 30 ml de agua de tal forma que se disuelva preliminarmente la sal.

d. Traslade el contenido del vaso de precipitados a un balón aforado de 50 ml y complete a volumen

con agua destilada. Agite, tape el balón aforado y guarde la solución para las dos próximas

experiencias. Registre sus observaciones.

Observaciones:

Para preparar una solución de NaCl al 2 M se necesitó 5.5 gramos de NaCl y 50 ml de agua.

4. DETERMINAR CONCENTRACIÓN DE UNA SOLUCIÓN SALINA

a. Tome una cápsula de porcelana o crisol limpio y seco, pésela con precisión de 0,01 g.

b. Tome una alícuota (volumen) de 10 ml de la

solución del punto 3, viértala en la cápsula de porcelana o crisol pesado anteriormente.

c. Pese la cápsula con la solución y evapore en baño maría hasta sequedad. Deje enfriar y vuelva a

pesar.

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Registre sus observaciones

Datos

Peso de la cápsula vacía 46,71 g

Peso de la cápsula + 10 ml de solución 2M 56,678 g

Peso de la solución (10 ml) 9,968 g

Peso de la cápsula + el soluto (después de la evaporación) 47,691

Peso del soluto 0,981

Teóricamente, el peso del soluto debía ser de

5,85 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 (𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 2 𝑀 (50 𝑚𝑙))

5= 1,17 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 (10 𝑚𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 2𝑀)

La diferencia fue de 0,189 g de NaCl faltante, esto se debe a las pérdidas registradas en el proceso de

evaporación de la solución.

5. DETERMINACIÓN DE REACCIONES QUÍMICAS

Observar cuidadosamente cada una de las reacciones que se describen a continuación

Escribir la ecuación química balanceada, clasificar la reacción y determinar si hay o no

transferencia de electrones

REACCIÓN 5.1

1. Anote la temperatura ambiental

2. Coloque en un tubo de ensayo oxido de calcio (aproximadamente 1,0 g)

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3. Añada 2 ml de agua y tome la temperatura, agite con cuidado evitando romper el termómetro.

4. Observe y registre sus observaciones.

Temperatura ambiental 25 °C

Temperatura de la solución 26°C

Una vez añadido el óxido de calcio se pudo evidenciar emisión de humo, lo que se puede corroborar con el

aumento de 1°C de temperatura.

Complete la respectiva ecuación:

CaO + H2O Ca(OH)2 Hidróxido de Calcio

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REACCIÓN 5.2

1. Anote la temperatura ambiental

2. Coloque en un tubo de ensayo de 100 ml 1,0 g de Hidríxido de Bario, Agregue 5 ml de H2O, agite

con una varilla para disolver el hidróxido.

3. Tome la temperatura de la solución

4. Agregue 1,0 g de nitrato de Amonio, agite.

5. Tome de nuevo la temperatura.


Temperatura ambiental 25 °C

Temperatura de la solución 28°C

Temperatura de la solución + 1,0 g de nitrato de Amonio 23°C

El Hidróxido de Bario aumenta la temperatura de la solución, para este caso 1 g aumentó 3°C la

temperatura de la solución, mientras que 1 g de nitrato de Amonio disminuyó en 5°C la temperatura de la

solución.

Complete la respectiva ecuación.

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Ba(OH)2 + NH4 + NO3 NH4(OH)2 + Ba(NO3)2

REACCIÓN 5.3

1. En un tubo de ensayo, tomar 2 ml de agua, luego agregue 0.5 g de acetato de plomo, agite.

Observe el color de la solución

La solución no cambió de color

2. En otro tubo de ensayo prepare, siguiendo la misma técnica, una solución de yoduro de potasio.

Tome 2 ml de agua, luego agregue 0,5 ml de yoduro de potasio. Observe el color de la solución.

La solución tomó color naranja oscuro

3. Vierta el contenido de ambos tubos en un vaso de

precipitado de 50 ml

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La solución se puso más oscura, tomando una tonalidad marrón, Se presentó precipitado con un color más

oscuro que la solución líquida.

Complete la respectiva ecuación

(CH3COO)2Pb + KI

(CH3COO)2Pb + 2KI PbI2 + 2CH3COOK Ioduro de plomo + acetato de potasio.

REACCIÓN 5.4

1. En un vaso de precipitado de 100 ml colocar 5 ml de una solución

de sulfato de cobre

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Color azul claro

2. Acidular la solución con 6 gotas de ácido sulfúrico concentrado

No se presentó reacción física

3. Adicionar al vaso una granalla o lámina de Zinc

Se presentó efervescencia, se oxidó la lámina de Zinc tomando color marrón. Sigue efervescencia.

4. Deje reposar

5. Observe y registre sus observaciones

Complete la respectiva ecuación

CuSO4 + Zn + H2SO4 Cu + ZnSO4 + H2SO4 cobre + sulfato de zinc + ácido sulfúrico

Se presentó una reacción de sustitución del cobre por el zinc

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RESULTADOS

1. Identifique cada una de las anteriores reacciones (clasifíquelas según su tipo)

2. Escriba las ecuaciones químicas de cada reacción

3. Diga cuál de las anteriores reacciones es de óxido reducción y porqué (para determinar si son de

óxido reducción se debe determinar el número de oxidación de los elementos y decir cual

compuesto se redujo, y cual se oxidó)

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Analizar los resultados obtenidos, haciendo observaciones de los diferentes pasos realizados de los

cálculos y de comparaciones con los datos teóricos,

PREGUNTAS

Cuando los metales reaccionan con oxígeno producen óxidos básicos y al reaccionar estos con agua se

producen bases o hidróxidos.

Cuando reaccionan no – metales con Oxígeno se producen óxidos ácidos, al reaccionar estos con agua se

producen ácidos.

Cuando reacciona un ácido con una base se produce una sal.

De acuerdo a la anterior información, completar los espacios en las siguientes ecuaciones químicas.

a. 2Ca + O2-------------- 2CaO (Oxido de Calcio)

CaO + H2O ------------- Ca(OH)2 ( Hidróxido de Calcio )

b. 4K + O2 -------- 2K2O (oxido de potasio)

K2O + H2O---------2 K(OH)(Hidróxido de Potasio)

c. 2Cl2 + O2 ---------- 2Cl2O ( Oxido hipocloroso)

Cl2O + H2O- ----------- 2HClO (ácido hipocloroso)

d. HCl + NaOH --------- NaCl + H2O (Ácido Clorhídrico)

e. Emparejar las siguientes reacciones con su correspondiente tipo de reacción

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H2O O2

H2SO4 + Cu CuSO4 + H2

NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3

SO2 + O2 SO3

Reacción de desplazamiento

Reacción de Síntesis o Combinación

Reacción de Descomposición

Reacción de intercambio o doble desplazamiento

CÁLCULOS

1. Calcule la masa de NaCl para preparar 200 ml de una solución 2,5 M

200 𝑚𝑙 × 1 𝐿

1000 𝑚𝑙= 0,2 𝐿

1 𝑚𝑜𝑙 𝑁𝑎 23 𝑔1 𝑚𝑜𝑙 𝐶𝑙 35,5 𝑔

1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 → 58,5 𝑔

𝑀 =𝑀𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜

𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑆𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛

2,5 𝑀 × 0,2 𝐿 = 0,5 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙

∴ 0,5 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 × 5,85 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙

1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙= 𝟐, 𝟗𝟐𝟓 𝒈 𝒅𝒆 𝑵𝒂𝑪𝒍

2. Calcule el volumen que se debe tomar de una solución 2,5 M para preparar 100 ml de una solución

1 M

𝐿𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑆𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 =𝑀𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜

𝑀

𝐿𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑆𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 =0,5 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙

1 𝑀= 𝟎, 𝟓 𝑳𝒊𝒕𝒓𝒐𝒔 𝒅𝒆 𝑺𝒐𝒍𝒖𝒄𝒊ó𝒏

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PARTE 2

DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS SUSPENDIDOS EN AGUA POTABLE Y AGUA RESIDUAL

INTRODUCCIÓN

Las aguas naturales o residuales con altos contenidos de sólidos suspendidos o sales disueltas no pueden

ser utilizadas en forma directa por las industrias o por las plantas potabilizadoras, de ello se deriva el

interés por determinar en forma cuantitativa estos parámetros.

OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN

Establecer el método de análisis para la determinación de sólidos y sales disueltas en aguas naturales,

residuales, y residuales tratadas.

DEFINICIONES

Para los propósitos de esta práctica se establecen las siguientes definiciones:

AGUAS NATURALES

Agua cruda, subterránea, de lluvia, de tormenta, de tormenta residual y superficial.

AGUAS RESIDUALES

Las aguas de composición variada, provenientes de las descargas de usos municipales, industriales,

comerciales, agrícolas, pecuarias, domésticas y similares, así como la mezcla de ellas.

BITÁCORA

Cuaderno de laboratorio debidamente foliado e identificado, en el cual los analistas anotan todos los datos

de los procedimientos que siguen en el análisis de una muestra, así como todas las informaciones

pertinentes y relevantes a su trabajo en el laboratorio.

CALIBRACIÓN

Conjunto de operaciones que establecen, bajo condiciones específicas, la relación entre los valores de una

magnitud indicados por un instrumento o sistema de medición, o los calores representados por una medida

materializada y los valores correspondientes de la magnitud, realizados por los patrones, efectuando una

corrección del instrumento de medición para llevarlo a las condiciones iniciales de funcionamiento.

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PARÁMETRO

Variable que se utiliza como referencia para determinar la calidad del agua.

PESO CONSTANTE

Es el peso que se registra cuando el material ha sido enfriado, pesado, y que en dos ciclos completos las

pesadas no representan una diferencia significativa.

SALES DISUELTOS TOTALES (SDT)

Sustancias orgánicas e inorgánicas solubles en agua y que no son retenidos en el material filtrante.

SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES (SST)

Solidos constituidos por sólidos sedimentables, sólidos de materia orgánica en suspensión y/o coloidal, que

son retenidos en el elemento filtrante.

SÓLIDOS TOTALES (ST)

Suma de los sólidos suspendidos totales, sales disueltas y materia orgánica.

SÓLIDOS TOTALES VOLÁTILES (SVT)

Cantidad de materia orgánica (incluidos aquellos inorgánicos) capaz de volatilizarse por el efecto de la

calcinación a 550°C 50°C en un tiempo de 15 a 20 minutos.

TRAZABILIDAD

Propiedad del resultado de una medición o del valor de un patrón por la cual pueda ser relacionado a

referencias determinadas, generalmente patrones nacionales o internacionales, por medio de una cadena

interrumpida de comparaciones teniendo todas las incertidumbres determinadas.

CÁLCULOS

1. Calcular el contenido de sólidos totales de las muestras como sigue

𝑆𝑇 = (𝐺1 − 𝐺) × 1000𝑉⁄

Donde:

ST: Sólidos totales, en mg/L

G1: Peso de la cápsula con el residuo, después de la evaporación, en mg

G: Peso de la cápsula vacía, en mg a peso constante

V: Volumen de la muestra en ml

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2. Calcular el contenido de sólidos totales volátiles de las muestras como sigue:

𝑆𝑉𝑇 = (𝐺1 − 𝐺2) × 1000𝑉⁄

Donde:

SVT: Materia orgánica total, en mg/L

G2: Peso de la cápsula con el residuo después de la calcinación, en mg


3. Calcular el contenido de sólidos suspendidos totales de las muestras como sigue:

𝑆𝑆𝑇 = (𝐺4 − 𝐺3) × 1000𝑉⁄

Donde:

SST: Sólidos suspendidos totales, en mg/L

G3: Peso de la cápsula con el disco a peso constante, en mg

G4: Peso de la cápsula con el disco y el residuo seco, en mg


4. Calcular el contenido de sales disueltas totales totales de las muestras como sigue:

𝑆𝐷𝑇 = 𝑆𝑇 − 𝑆𝑆𝑇

Donde:

SDT: Sales disueltas totales, en mg /L

ST: Sólidos totales, en mg/L

SST: Sólidos suspendidos totales, en mg/L

5. Reportar los valores obtenidos de la muestra control junto con los resultados del análisis.

R// (Ver tabla 3)

6. Reportar los resultados, en mg /L

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PROCEDIMIENTO

1. DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES EN AGUA POTABLE Y EN AGUA

RESIDUAL

La determinación se los sólidos suspendidos totales SST se basa en el incremento de peso que

experimenta un filtro de fibra de vidrio (previamente tarado) tras la filtración al vacío, de una muestra que

posteriormente representa los sólidos totales en suspensión.

La diferencia entre los sólidos totales y los disueltos totales, puede emplearse como estimación de los

sólidos suspendidos totales.

Procedimiento para la cuantificación de SST

a. Pesar previamente el sistema (crisol) y papel filtro secos (W1)

b. Pesar un beaker de 200 ml vacío (W2)

c. Pesar un beaker de 100 ml de agua (W3)

d. Filtrar 100 ml de agua potable o agua residual

e. Descartar el filtrado e ingresar al sistema papel filtrado húmedo y vidrio reloj al horno de secado

hasta alcanzar una temperatura de 103 – 105 °C

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f. Esperar 1 hora

g. Llevar a desecador aproximadamente 1 hora

h. Pesar el vidrio sistema hasta obtener peso constante (W4)

Tabla 1- Registro de pesos para la cuantificación de SST en Agua

Dato Muestra 1

(Agua Potable)

Muestra 2

(Agua Residual)

Peso del sistema con el papel filtro secos W1 48,48 46,74

Peso de un beaker de 200 ml vacío W2 101,91 99,135

Peso de un beaker de 200 ml y 100 ml de

agua (peso constante) W3 199,66 196,49

Peso constante del sistema y papel filtro

después de sequedad a 130°C W4 48,484 46,752

Porcentaje de SST en una muestra de agua

% 𝑆𝑆𝑇 = (𝑊4 − 𝑊1)

(𝑊3 − 𝑊2) × 100%

Concentración de SST en una muestra de agua

𝑆𝑆𝑇 (𝑝𝑝𝑚) = (𝑊4 − 𝑊1)

𝑉𝑜𝑙ú𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 (𝑚𝑙) × 1 × 106

2. DETERMINACIÓN DE SÓLIDOS DISUELTOS TOTALES EN AGUA POTABLE Y EN AGUA

RESIDUAL

La determinación de sólidos disueltos totales mide específicamente el total de residuos sólidos filtrables

(sales y residuos orgánicos) a través de una membrana con poror de 2,o m (o mas pequeños). Los

sólidos disueltos pueden afectar adversamente la calidad de un cuerpo de agua o un afluente de varias

formas, Aguas para el consumo humano, con un alto contenido de sólidos disueltos, son por lo general de

mal agrado para el paladar y pueden inducir una reacción fisiológica adversa en el consumidor.

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El total de sólidos disueltos comprende las sales inorgánicas (principalmente de calcio, magnesio, potasio y

sodio, bicarbonatos, cloruros y sulfatos) y pequeñas cantidades de materia orgánica que están disueltas en

el agua.

Un método alterno y mas sencillo consiste en estimar los sólidos disueltos totales utilizando la medida de

conductividad del agua. Se ha encontrado que existe una correlación directa entre conductividad y

concentración de sólidos disueltos tales para cuerpos de agua dulce y salobre.

Procedimiento para la cuantificación de SDT método gravimétrico.

a. Medir 50 ml de la muestra de agua en probeta y filtrar

b. Pesar un breaker de 50 ml limpio y sedo W5

c. Adicionar 20 ml del volúmen de agua filtrado al breaker y volver a pesar el conjunto (antes de

realizar la evaporación, medir la conductividad del filtrado) W6

d. Evaporar en una estufa el volúmen de agua

e. Llevar el breaker al desecador hasta enfriamiento, y pesar nuevamente hasta obtener pes

constante W7.

Tabla 2- Registro de pesos para la cuantificación de SDT en agua

Dato Agua Potable Agua Residual

Crisol vacío W5 48,17 46,74 g

Crisol y agua (20 ml) filtrada W6 58,71 64,178 g

Crisol después de evaporación y

enfriamiento W7 48,481 46,727 g

Porcentaje de SDT en muestra de agua

% 𝑆𝐷𝑇 = (𝑊7 − 𝑊5)

(𝑊6 − 𝑊5) × 100%

Concentración de SDT en una muestra de agua

𝑆𝐷𝑇 (𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟) (𝑝𝑝𝑚)(𝑚𝑎𝑦𝑜𝑟) = (𝑊7 − 𝑊5)

𝑉𝑜𝑙ú𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 (𝑚𝑙) × 1 × 106

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Tabla 3- Parámetros residuos de las muestras de agua

PARÁMETRO AGUA POTABLE AGUA RESIDUAL

Sólidos Totales (ST) 3,11 mg/L 5,57 mg/L

Sólidos Totales Volátiles (SVT) -0,03 mg/L -0,25 mg/L

Sólidos Suspendidos Totales (SST) 0,04 mg/L 0,12 mg/L

Sales Disueltas Totales (SDT) 3,07 mg/L 5,45 mg/L

Porcentaje de SST 0,004092072 % 0,012326023 %

Concentración de SST 40 ppm 120 ppm

Porcentaje de SSV 2,950664137 % 3,093069747 %

Concentración de SDT 3110 ppm 5570 ppm

Ver cálculos en Excel anexo

3. CAPACIDAD AMORTIGUADORA DE AGUAS Y SUELOS

Un sistema amortiguador “buffer” es un sistema que puede mantener constante el valor de pH. La ecuación

de Henderson – Hasselbach, derivada de la deficinción de la constante de acidez, permite entender el

mecanismo por el cual esto es posible.

𝑃𝐻 = 𝑝𝑘𝑎 + log(𝐴′)

(𝐴𝐻)

La capacidad amortiguadora permite cuantificar la efectividad de la acción reguladora de un buffer, para

mantener el PH constante al agregar pequeñas cantidades de ácidos o bases fuertes. Se define como el

volumen (en ml) de ácido o base fuerte de una determinada concentración que debe agregarse a una

solución buffer (amortiguadora, o tampón) para modificar el valor de su PH en una unidad.

Hay dos técnicas comunes para medir la capacidad amortiguadora, la volumétrica y la potenciométrica.

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TÉCNICA POTENCIOMÉTRICA PARA MEDIR LA CAPACIDAD AMORTIGUADORA

La capacidad amortiguadora con respecto a NaOH será:

𝐵𝑝 =𝑉𝑁𝑎𝑂𝐻 × 𝑁𝑁𝑎𝑂𝐻

(𝑃𝐻2 − 𝑃𝐻1)𝑉𝑚

Donde:

VNaOH: Volumen de base agregado a la muestra (4ml)

NNaOH: Normalidad de la base agregada (0,1 N)

Vm: Volumen de la muestra titulada

PH1: PH de la muestra antes de agregar la base fuerte

PH2: PH de la muestra después de agregar la base fuerte y se multiplica por 1000 para obtener la

capacidad amortiguadora en miliequivalentes.

Potencial Amortiguador

La capacidad amortiguadora se puede expresar como un potencial amortiguador con respecto a NaOH, de

la siguiente forma:

𝑃(𝐵) = − log 𝐵

Donde:

P(B): Potencial amortiguador con respecto a NaOH.

Método de titulación volumétrica

a. Alistar 3 breaker o nelemeyer pequeños y rotular (1, 2, 3)

27


b. Adicionar al sistema 1, 10 ml de agua destilada, al 2, 10 ml de solución buffer de fosfato y al 3, 10

de muestra de agua experimental (residual).

c. Colocar en cada frasco 2 gotas de fenolftaleína y agitar por 10 segundos

d. Titular cada sistema con una solución de NaOH 0,1 N

e. Colocar el frasco bajo la bureta y titular la solución acuosa, adicionando el NaOH hasta que

aparezca y permanezca un color rosado pálido, y registrar el volumen gastado en su tabla de

datos:

28


Tabla 4- Registro de Volúmenes consumidos

MUESTRAS Vm (ml) V Na OH 0,1 N

Buffer fosfato 10 ml 0,6 ml

Agua Destilada 10 ml 0,3 ml

Agua Experimental 10 ml 0,1 ml

29


CONCLUSIONES

Nos podemos dar cuenta cuando hicimos la última prueba con el búfer agua destilada y el agua residual

cambio el color de transparente a rosado.

Comprendimos las sales inorgánicas en el total de solido (principalmente de calcio, magnesio, potasio y

sodio, bicarbonatos, cloruros y sulfatos) y pequeñas cantidades de materia orgánica que están disueltas en

el agua.

En una de las pruebas hubo oxidación de la lámina de zinc

Observamos cambio de temperaturas en el hidróxido de bario

Podemos determinar la suspensión de los sólidos totales SST se basa en el incremento de peso que

experimenta un filtro de fibra de vidrio (previamente tarado) tras la filtración al vacío, de una muestra que

posteriormente representa los sólidos totales en suspensión.

30


REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Velásquez, Jorge Arlex (2014) Guía de Laboratorio de Química Inorgánica. Universidad Nacional Abierta y

a Distancia (UNAD).

info lab 1 q. inorganica final 2

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