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Existen muchas formas de preparar soluciones químicas sencillas. Incluso puedes hacerlo en tu casa o en el trabajo. Independientemente de si vas a hacer una solución a partir de un compuesto en polvo o diluyendo una solución líquida, no es difícil determinar las cantidades correctas de cada compuesto y solución que debes usar. Recuerda que cada vez que vayas a trabajar con soluciones químicas es necesario usar un equipo de seguridad para evitar lesiones.
Pasos
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Define una solución a través de porcentaje por peso o volumen. Una solución con porcentaje significa simplemente partes por ciento. En términos de preparación de una solución química, esto quiere decir que tendrás un 1 gramo de compuesto por cada 100 mililitros de líquido o 1 mL/100 mL si trabajas con un compuesto que ya se encuentra en estado líquido. [1] X Fuente de investigación
- Ejemplo de solución por volumen: una solución al 23 % por volumen simplemente significa que tienes 23 mL de compuesto líquido cada 100 mL de solución.
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Identifica la solución de volumen que vas a preparar. Para poder determinar la masa necesaria del compuesto, primero debes determinar el volumen final de la solución que quieras preparar. El volumen quedará determinado por la cantidad de solución que necesites para la tarea, la frecuencia con la que la necesites y la estabilidad de la solución a lo largo del tiempo.
- Por ejemplo: crea una solución al 5 % de NaCl en 500 mL de agua.
- Si la solución debe estar fresca (recién hecha) cada vez que la uses, prepara solamente la cantidad que necesites.
- Si es una solución estable a largo plazo, puedes preparar un volumen más grande para almacenarlo y usarlo más adelante.
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Calcula la cantidad de gramos necesarios para preparar la solución. Para calcular la cantidad de gramos necesarios para hacer la solución porcentual, tienes que multiplicar usando la fórmula: cantidad de gramos = (porcentaje deseado)(volumen deseado/100 mL). El porcentaje deseado debe estar expresado en gramos y el volumen deseado debe estar expresado en mililitros. [2] X Fuente de investigación
- Por ejemplo: crea una solución al 5 % de NaCl en 500 mL de agua.
- Cantidad de gramos = (5)(500 mL/100 mL) = 25 gramos.
- Si el NaCl ya estaba disuelto en un líquido, debes agregar 25 mL de NaCl en lugar de gramos de polvo y restarle ese volumen al volumen final: 25 mL de NaCl en 475 mL de agua.
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Pesa la masa del compuesto. Una vez que hayas calculado la masa deseada, tendrás que pesarla. Usando una balanza calibrada, coloca un plato de pesaje y ajusta la balanza en cero. Pesa la cantidad necesaria de compuesto en gramos y déjala a un lado.
- Por ejemplo: pesa 25 g de NaCl.
- Limpia siempre los restos de polvo que quedaron en la balanza antes de continuar con la preparación de la solución.
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Diluye el compuesto en la cantidad necesaria de solvente. A menos que se indique lo contrario, lo más probable es que el compuesto deba disolverse en agua. Usando una probeta (cilindro graduado diseñado especialmente para medir volumen), mide la cantidad deseada de líquido. A continuación, mezcla el líquido con el compuesto en polvo hasta que se disuelva. [3] X Fuente de investigación
- Por ejemplo: mezcla de 500 mL de agua y 25 g de NaCl para obtener una solución al 5 %.
- Etiqueta el recipiente indicando claramente tanto el químico como la concentración.
- Recuerda que, si vas a diluir un compuesto líquido, debes restarle al volumen final el volumen del líquido que agregues: 500 mL - 25 mL = 475 mL de agua.
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Identifica el peso fórmula (PF) del componente que vas a usar. El peso fórmula (su uso a menudo es intercambiable con el de "peso molecular") de un compuesto se expresa en gramos/moles (g/mol) en las etiquetas de las botellas químicas. Si no encuentras el peso fórmula en la botella, puedes buscar el compuesto en línea para averiguarlo. [4] X Fuente de investigación
- El peso fórmula de un compuesto es la masa en gramos de un mol de ese compuesto.
- Por ejemplo: el peso fórmula del cloruro de sodio (NaCl) es 58,44 g/mol.
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Define en litros el volumen de la solución que vas a preparar. Es muy fácil hacer una solución de un litro ya que la molaridad es simplemente moles/litro. Sin embargo, es posible que necesites preparar más de un litro, o menos, dependiendo del uso que le vayas a dar a la solución. El volumen final de la solución lo vas a usar para calcular la cantidad de gramos necesarios para preparar la solución molar. [5] X Fuente de investigación
- Por ejemplo: prepara una solución de 50 mL de NaCl 0,75 molar.
- Para convertir mL a L, divide por 1000: 0,05 L.
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Calcula la cantidad necesaria de gramos para hacer la solución molar deseada. Para calcular la cantidad necesaria de gramos debes usar la ecuación cantidad de gramos = (volumen deseado)(molaridad deseada)(peso fórmula). Recuerda que el volumen deseado debe estar expresado en litros, la molaridad en moles por litro y el peso fórmula en gramos por mol. [6] X Fuente de investigación
- Por ejemplo: si quieres hacer 50 mL de una solución 0,75 molar de NaCl (PF: 58,44 g/mol), puedes calcular la cantidad necesaria de gramos de NaCl.
- Cantidad de gramos = 0,05 L * 0,75 mol/L * 58,44 g/mol = 2,19 gramos de NaCl.
- Al cancelar todas las unidades deberán quedar solo los gramos de compuesto.
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Pesa la masa del compuesto. Usando una balanza correctamente calibrada, pesa la masa necesaria para el compuesto. Antes de pesar, coloca un plato de pesaje sobre la balanza y ajústala en cero. Agrega compuesto en el plato hasta obtener la cantidad correcta.
- Por ejemplo: pesa 2,19 gramos de NaCl.
- Limpia la balanza cuando hayas terminado de usarla.
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Diluye el polvo en el volumen correspondiente de líquido. La mayoría de las soluciones se diluyen con agua a menos que se indique lo contrario. El volumen del líquido a usar es el mismo que usaste para calcular la masa del compuesto. Mezcla el compuesto y el agua hasta que el polvo quede completamente disuelto.
- Por ejemplo: usando una probeta (cilindro graduado para medir volumen), mide 50 mL de agua y mézclala con los 2,19 g de NaCl.
- Etiqueta la solución indicando claramente la molaridad y el compuesto de modo que se pueda identificar fácilmente en el futuro.
- Continúa mezclando hasta que el polvo se disuelva por completo.
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Define la concentración de cada solución. Cuando diluyes una solución, debes conocer la concentración de la solución inicial y la concentración final que necesitas que tenga la solución. Este método sirve para diluir soluciones altamente concentradas en soluciones menos concentradas. [7] X Fuente de investigación
- Por ejemplo: haz 75 mL de solución de NaCl 1,5 M a partir de una solución inicial de 5 M. La solución inicial tiene una concentración de 5 M y quieres diluirla hasta alcanzar una concentración final de 1,5 M.
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Determina el volumen de la solución que vas a preparar. Es necesario definir el volumen total de la solución que vas a preparar. Tienes que calcular la cantidad de solución que hay que agregar para diluirla y alcanzar la concentración y volumen que estás buscando. [8] X Fuente de investigación
- Por ejemplo: haz 75 mL de solución de NaCl 1,5 M a partir de una solución inicial de 5 M.
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Calcula el volumen de la solución inicial que debes agregar a la solución final. Para determinar la cantidad de solución inicial que vas a diluir, utiliza la fórmula V 1 C 1 =V 2 C 2 , donde V 1 es el volumen de la solución inicial y C 1 es la concentración de la solución inicial; V 2 es el volumen final deseado y C 2 es la concentración final deseada de la solución. [9] X Fuente de investigación
- Por ejemplo: haz 75 mL de solución de NaCl 1,5 M a partir de una solución inicial de 5 M.
- Para calcular el volumen que se necesita de solución inicial, debes reordenar la ecuación de la siguiente forma: V 1 : V 1 = (V 2 C 2 )/C 1
- V 1 = (V 2 C 2 )/C 1 = (0,075 L * 1,5 M)/5 M = 0,0225 L.
- Convierte los L nuevamente a mL multiplicándolos por 1000: 22,5 mL.
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Réstale al volumen final deseado el volumen de la solución inicial. Al diluir la solución inicial, debes asegurarte de que la solución final tenga el volumen deseado. Para hacer correctamente la dilución debes restarle al volumen final el volumen de la solución inicial.
- Por ejemplo: quieres obtener un volumen final de 75 mL y vas a agregar 22,5 mL de tu solución inicial. Por lo tanto, 75 - 22,5 = 52,5 mL. Este volumen es la cantidad de solución de dilución que debes usar.
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Combina el volumen que calculaste de solución inicial con el volumen de solución de dilución. Usando una probeta (cilindro graduado diseñado especialmente para medir volumen), mide el volumen de la solución inicial y luego mezcla esa cantidad con el volumen necesario de solución de dilución.
- Por ejemplo: mide 22,5 mL de solución inicial de NaCl 5 M y dilúyelos en 52,5 mL de agua. Comienza a mezclar.
- Etiqueta el recipiente indicando tanto la concentración como el compuesto: NaCl 1,5 M.
- Recuerda que cuando diluyes un ácido en agua, siempre debes agregar el ácido en el agua.
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Ponte el equipo de protección personal (o "PPE" por sus siglas en inglés). Si vas a trabajar con químicos y soluciones potentes, es mejor que te asegures de que tu cuerpo esté a salvo del peligro. Para manipular este tipo de componentes es esencial contar con una bata de laboratorio, zapatos cerrados, protección para los ojos y guantes.
- Ponte una bata de laboratorio hecha de algún material ignífugo.
- La protección para los ojos debe tener escudos laterales que te protejan de las salpicaduras en la cara.
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Trabaja en un área con buena ventilación. Cuando mezclas soluciones, se pueden producir gases volátiles que se escapan por el aire. Algunos químicos solo deben manipularse usando una campana extractora como las que se encuentran en los laboratorios. Si vas a trabajar en tu casa, abre las ventanas y enciende el ventilador para asegurarte de que circule el aire.
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Los ácidos se agregan en el agua. Cuando disuelvas ácidos fuertes, siempre debes agregarlos en el agua (y no al revés). Cuando el agua se mezcla con un ácido, la reacción es exotérmica (libera calor) y puede ser explosiva si echas el agua en el ácido en vez de echar el ácido en el agua. [10] X Fuente de investigación
- Recuerda las precauciones que debes tomar cada vez que trabajes con ácidos.
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Consejos
- Sería bueno que leas un poco antes de comenzar. El conocimiento es poder.
- Intenta usar químicos comunes de uso doméstico. No hagas nada demasiado difícil. Si crees que el resultado puede ser peligroso, ¡probablemente lo sea!
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Advertencias
- Nunca mezcles lejía con amoníaco.
- Ponte un equipo de seguridad, gafas, un delantal de plástico y guantes de neopreno si es necesario.
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Cosas que necesitarás
- Una balanza mecánica o electrónica precisa para determinar masas. Estos equipos suelen tener muchos otros usos domésticos, sobre todo en la cocina.
- Recipientes de vidrio graduados de cualquier tipo. Busca en la sección de artículos para el hogar de las principales cadenas de tiendas. Vienen en muchas formas y tamaños. Los recipientes de plástico transparentes son buenos, pero no son muy resistentes al calor.
Referencias
- ↑ http://www.mgel.msstate.edu/pdf/solutions.pdf
- ↑ https://www.cuemath.com/measurement/units-of-measurement/
- ↑ http://www.mgel.msstate.edu/pdf/solutions.pdf
- ↑ https://chem.libretexts.org/Courses/Heartland_Community_College/HCC%3A_Chem_161/3%3A_Chemical_Reactions_and_Quantities/3.2%3A_Formula_and_Molecular_Weights
- ↑ https://www.math-only-math.com/units-of-capacity-and-volume-conversion-chart.html
- ↑ https://chem.libretexts.org/Courses/Heartland_Community_College/HCC%3A_Chem_161/3%3A_Chemical_Reactions_and_Quantities/3.2%3A_Formula_and_Molecular_Weights
- ↑ http://www.mgel.msstate.edu/pdf/solutions.pdf
- ↑ http://www.mgel.msstate.edu/pdf/solutions.pdf
- ↑ http://www.mgel.msstate.edu/pdf/solutions.pdf
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