Procedimientos Detallados para la Preparación de Disoluciones Acuosas de NaOH y HNO3 0.5 M

El siguiente documento describe los pasos necesarios para preparar 250 mL de una disolución 0,5 M de Hidróxido de Sodio ($\text{NaOH}$) a partir del producto comercial sólido, y 250 mL de una disolución 0,5 M de Ácido Nítrico ($\text{HNO}_3$) a partir de una disolución comercial concentrada.

A) Preparación de 250 mL de Disolución 0,5 M de NaOH a partir del Producto Comercial

A.1 Materiales y Reactivos

  • $\text{NaOH}$ comercial (sólido).
  • 1 Balanza Analítica.
  • 1 Vidrio de reloj.
  • 1 Vaso de precipitados de 250 mL.
  • 1 Probeta graduada.
  • Frasco lavador con agua destilada.
  • 1 Varilla de vidrio.
  • 1 Embudo de laboratorio.
  • 1 Matraz aforado de 250 mL.
  • 1 Pipeta Pasteur.

A.2 Procedimiento

  1. Cálculo de la masa necesaria: Calcule los gramos de $\text{NaOH}$ que se necesitan para preparar 250 mL de una solución 0,5 M. Recuerde que el producto comercial ($\text{NaOH}$) es sólido y posee un porcentaje de riqueza del 96%.
  2. Pesaje y disolución inicial: Con ayuda de un vidrio de reloj, pese en la balanza la cantidad calculada anteriormente. Introduzca el sólido en un vaso de precipitados de 250 mL, al que previamente se le han añadido aproximadamente 50 mL de agua destilada (medidos con una probeta graduada). Mezcle la disolución resultante en dicho vaso con ayuda de una varilla de vidrio.
  3. Transferencia cuantitativa: Transfiera la mezcla al matraz aforado de 250 mL limpio y seco con ayuda de un embudo. Esta transferencia debe ser cuantitativa, es decir, se debe transferir todo el soluto. Para asegurar esto, lave el vaso de precipitados con una pequeña cantidad de agua destilada y vierta el agua de lavado en el matraz aforado.
  4. Ajuste parcial del volumen: Añada agua destilada utilizando una pipeta Pasteur, dejándola caer hasta aproximadamente la mitad de la capacidad del matraz. Agite en forma circular para homogeneizar la mezcla.
  5. Acercamiento al aforo: Siga añadiendo agua destilada, mezclando continuamente con movimiento rotatorio, hasta las cercanías del aforo (la línea de graduación).
  6. Enrase final: Agregue agua gota a gota con ayuda de una pipeta Pasteur hasta enrasar, es decir, hasta que la parte inferior del menisco coincida con el aforo. Tape el matraz aforado.
  7. Homogeneización: Invierta el matraz tres veces sosteniéndolo por el cuello con los dedos pulgar y anular, manteniendo el tapón en su sitio con los dedos índice y medio.
  8. Etiquetado: Introduzca una etiqueta identificando la disolución en el matraz.

Aspectos Importantes a Tener en Cuenta (NaOH)

  • Seguridad en la transferencia: Nunca se debe verter el contenido del vidrio de reloj directamente en el matraz aforado; se debe usar siempre un vaso de precipitados. La razón estriba en que la dilución de bases es habitualmente exotérmica, y se puede producir dilatación del vidrio del matraz aforado. Si esto ocurre, se cometerán errores en la cantidad exacta de volumen de disolución (en este caso, 250 mL).
  • Precisión del enrase: El enrase debe ser correcto. Para ello es importante que se analicen las figuras correspondientes (no incluidas en este texto).

B) Preparación de 250 mL de Disolución 0,5 M de $\text{HNO}_3$ a partir de una Disolución Comercial

B.1 Materiales y Reactivos

  • $\text{HNO}_3$ comercial.
  • 1 Pipeta graduada y Aspirador de Pipeta.
  • 1 Vaso de precipitados de 250 mL.
  • 1 Probeta graduada.
  • Frasco lavador con agua destilada.
  • 1 Varilla de vidrio.
  • 1 Embudo de laboratorio.
  • 1 Matraz aforado de 250 mL.
  • 1 Pipeta Pasteur.

B.2 Procedimiento

  1. Cálculo de volumen necesario: Realice los cálculos de la cantidad de soluto necesaria. El $\text{HNO}_3$ comercial a utilizar posee una densidad de 1,38 g/mL y una riqueza del 60%.
  2. Medición en vitrina: En una vitrina de gases y con la ayuda de una pipeta graduada, tome el volumen necesario de $\text{HNO}_3$.
  3. Disolución inicial (¡Orden crucial!): Introduzca esa cantidad de $\text{HNO}_3$ comercial en un vaso de precipitados de 250 mL al que previamente se le añadió unos 125 mL de agua (medidos con ayuda de una probeta graduada).
  4. Transferencia: Transfiera la mezcla al matraz aforado de 250 mL limpio y seco con ayuda de un embudo.
  5. Ajuste parcial del volumen y homogeneización: Añada agua destilada hasta la mitad de la capacidad del matraz. Agite en forma circular para homogeneizar la mezcla. Siga añadiendo agua destilada, mezclando continuamente con movimiento rotatorio, hasta las cercanías del aforo.
  6. Enrase final: Agregue agua gota a gota con ayuda de la pipeta Pasteur hasta enrasar, es decir, hasta que la parte inferior del menisco coincida con el aforo. Tape el matraz aforado.
  7. Homogeneización: Invierta el matraz tres veces sosteniéndolo por el cuello con los dedos pulgar y anular, manteniendo el tapón en su sitio con los dedos índice y medio.
  8. Etiquetado: Introduzca una etiqueta identificando la disolución del matraz.

Aspectos Importantes a Tener en Cuenta ($\text{HNO}_3$)

  • Orden de adición (Seguridad Ácida): En el paso 3, se debe introducir $\text{H}_2\text{O}$ previamente al vertido de la cantidad de $\text{HNO}_3$ calculada. Esto se debe a que la dilución de ácidos (como el $\text{HNO}_3$ o el $\text{H}_2\text{SO}_4$) es exotérmica (libera calor). Si primero se introdujera el $\text{HNO}_3$ y después el $\text{H}_2\text{O}$, existiría el riesgo de que se produjeran proyecciones de la mezcla ácida hacia el alumno, existiendo por tanto el riesgo de quemaduras.
  • Transferencia: Nunca se debe verter el contenido de la pipeta directamente en el matraz aforado. La razón estriba en que, como se comentó anteriormente, la dilución de ácidos habitualmente es exotérmica, y se puede producir dilatación del vidrio del matraz aforado, lo que generaría errores en el volumen final (250 mL).
  • Precisión del enrase: El enrase debe ser correcto. Para ello es importante que se analicen las figuras correspondientes (no incluidas en este texto).