Protocolos Esenciales de Laboratorio: Titulación, Calorimetría y Celdas Galvánicas

Protocolos de Laboratorio: Preparación de Disoluciones, Valoración, Calorimetría y Electroquímica

1. Preparación de Disolución de Hidróxido de Sodio (NaOH) y Valoración Ácido-Base

1.1. Preparación de la Disolución de Hidróxido de Sodio (NaOH)

Para preparar la disolución de NaOH, siga los siguientes pasos:

1. Calcular la cantidad de soluto necesaria (NaOH).
2. Echar un poco de agua destilada en un vaso de precipitados utilizando el frasco lavador.
3. Pesar la cantidad calculada de NaOH en un vidrio de reloj.
4. Disolver el NaOH en el agua con una varilla de vidrio.
5. Transferir la disolución al matraz aforado utilizando un embudo.
6. Completar con agua destilada hasta el enrase. Las últimas gotas se añaden cuidadosamente con una pipeta.

1.2. Valoración de una Base Fuerte con un Ácido Fuerte (NaOH/HCl)

Se utiliza el siguiente material de soporte: pinza, soporte universal, balanza y nuez.

1. Medir exactamente $X$ mL de NaOH (concentración conocida o preparada) con una pipeta y depositarlos en un matraz Erlenmeyer.
2. Añadir $X$ mL de agua destilada y unas gotas de fenolftaleína. La disolución adquirirá un color rosa intenso.
3. Llenar la bureta con la disolución de HCl $X M$ hasta sobrepasar ligeramente el enrase.
4. Abrir la llave de paso de la bureta hasta enrasar exactamente a cero.
5. Soltar el ácido de la bureta lentamente sobre la disolución en el matraz, agitando constantemente.
6. Cuando el color rosa comience a palidecer, proceder con mayor cuidado y continuar agitando.
7. El punto final de la valoración se alcanza cuando la disolución se vuelve incolora de forma permanente.

2. Sales Poco Solubles y Separación por Filtración

Este procedimiento ilustra una reacción de precipitación y la posterior separación del sólido.

1. Pesar $X$ g de $CaCl_2$ en un vidrio de reloj y disolverlos en un vaso de precipitados con agua destilada.
2. Pesar $X$ g de $Na_2CO_3$ y disolverlos de igual manera en otro vaso.
3. Mezclar ambas disoluciones para provocar la reacción de precipitación: $CaCl_2 + Na_2CO_3 \rightarrow 2NaCl + CaCO_3$.
4. Recortar el papel de filtro para que encaje correctamente en el embudo Büchner.
5. Filtrar el precipitado resultante ($CaCO_3$) utilizando el embudo Büchner y un sistema de vacío.
6. Recoger el precipitado final y colocarlo en la estufa para secar durante aproximadamente media hora.
7. Dejar enfriar el precipitado y, posteriormente, pesarlo para determinar el rendimiento.

3. Medición de la Entalpía de Disolución ($\Delta H$)

Se utiliza un calorímetro para medir el cambio de entalpía en dos tipos de procesos.

3.1. Para Soluto Sólido

1. Coger el calorímetro y añadir $X$ mL de agua medidos con una probeta.
2. Medir la temperatura inicial ($T_i$) del agua.
3. Pesar $X$ g de soluto sólido en la balanza utilizando un vidrio de reloj.
4. Introducir el soluto en el calorímetro.
5. Cerrar el calorímetro y mover el agitador.
6. Leer en el termómetro la temperatura máxima ($T_{máx}$) que alcanza la disolución.

Cálculo: La energía calorífica liberada o absorbida se calcula mediante la fórmula: $Q = m \cdot C_e \cdot \Delta T$.

3.2. Para la Reacción entre un Ácido y una Base Diluidos

1. Coger el calorímetro y añadir $X$ mL de ácido medidos con una probeta.
2. Medir la temperatura inicial ($T_i$) del ácido.
3. Medir $X$ mL de la base en otra probeta e introducirla rápidamente en el calorímetro.
4. Cerrar el calorímetro y mover el agitador.
5. Leer en el termómetro la temperatura máxima ($T_{máx}$) que alcanza la mezcla.

4. Montaje de una Celda Galvánica (Pila Electroquímica)

Este procedimiento describe el montaje de una celda electroquímica de Daniell.

1. Coger dos vasos de precipitados. En uno, añadir $X$ mL de $ZnSO_4$ $X M$ y en el otro, $X$ mL de $CuSO_4$ $X M$.
2. Coger una tira de papel de filtro, mojarla en una disolución de $NaCl$ (o $KNO_3$) y colocar cada punta en un vaso. Esta tira actúa como puente salino (permitiendo el flujo iónico).
3. En la disolución de $ZnSO_4$ (ánodo), introducir el electrodo de Zinc (Zn).
4. En la disolución de $CuSO_4$ (cátodo), introducir el electrodo de Cobre (Cu).
5. Cerrar el circuito eléctrico conectando los electrodos mediante hilos conductores y un polímetro (o voltímetro) para medir la diferencia de potencial generada.