Laboratorio 3 lol

5/7/2018 Laboratorio 3 lol - slidepdf.com

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Resumen

El laboratorio numero 3 fue referido a la determinación del requerimiento de cal (CaO)de los suelos a partir del método de Htchinson McLenan para ello, se utilizaronaparatos como el agitador magnético, pastilla magnética, probeta, etc. En estelaboratorio no se usó el CaCO3 sino el NaHCO3.El primer paso fue agregar 100ml de

NaHCO3( bicarbonato de sodio) en una concentración de 0.2N en un Erlenmeyer de 250ml, se prosiguió a agregar unas gotas de anaranjado de metilo para después titular unasolución con acido sulfúrico 0.1N, una vez terminado el primer paso del experimento secontinuo a colocar diez gramos de suelo en un frasco de 500 ml, además se mezcló con100 ml de bicarbonato de sodio (NaHCO3) 0.01N, se tapó el frasco para luego ser agitado durante 30 minutos, al final se filtró la solución de la que se tomaron 50 ml,

valorado mediante titulación de ácido sulfúrico 0.1N,en el que se empleó elindicador anaranjado de metilo todo este proceso se hizo para poder calcular la cantidad toneladasde cal requerida en una hectárea de suelo.

La importancia de la práctica de laboratorio número 3 es la familiarización con elmétodo de Htchinson McLenan para la determinación de cantidades de cal o NaHCO3 (bicarbonato de sodio) que requiere el suelo; así se podrá adecuar el suelo para el findeseado.

Introducción

El problema de acidez en un suelo es de importante cuidado no sólo para el desarrollo y producción de las plantas (cultivos), sino también para estabilidad del suelo. Por mediodel método de Htchinson McLenan se pretende establecer los requerimientos deencalado del suelo, mediante una prueba de laboratorio que consiste en la adición decantidades de una base como el NaHCO3 en cantidades de una solución de suelo.

La prácticanúmero 3 es muy importante para los ingenieros civiles debido a que laadecuación del suelo haría más factible la construcción de obras verticales yhorizontales, brindando factibilidad y seguridad a los proyectos civiles.



Objetivos

General

Determinar la cantidad de sodio necesaria para un suelo a través de una muestra, basados en el método de Htchinson McLenan.

Especifico

Preparar soluciones tales como carbonato ácido de sodio NaHCO3, acidosulfúrico H2SO4.

Familiarizarse con el método de titulación, empleado por Htchinson McLenan.

Desarrollar destrezas en el uso y manejo de los materiales y reactivos delaboratorio.

Metodología

1 recipiente de 500 ml con tapa. 1 Muestra de suelo (Tierra)

1 Bureta 1Embudo de filtración por gravedad

1 Probeta de 50 ml 1 Erlenmeyer de 250 mL

1 soporte para buretas Bicarbonato de sodio NaHCO30.02 N

1 Agitador mecánico Anaranjado de metilo

1 papel filtro Ácido sulfúrico H2SO4 0.1 N

1) Procedimiento:En esta práctica se cambió el CACO3 por el reactivoNaHCO3.

a) Se Preparó las soluciones antes mencionadas.

b) En un Erlenmeyer de 250 ml se adiciono 100 ml de carbonato ácido desodio NaHCO3 0.02 N.



c) Posteriormente se le agregaron 5 gotas de anaranjado de metilo y setitulo con la solución de ácidosulfúrico H2SO4 0.1 N hasta que hubo unacambio de color.

d) Se colocaron 10 gramos de suelo (Tierra) en un beaker para

posteriormente agregarle 100 m de NaHCO3 y se coloco en elerlenmeyer.

e) Se le introdujoun magneto y luego se tapo con papel filtro para poderlocolocar en el agitador magnético durante 30 minutos.

f) Se filtró la solución obtenida en el inciso e, hasta obtener 50 mL de lamuestra y se valoró conácido sulfúrico 0.1 N empleando como indicador el anaranjado de metilo. y se anotaron los ml gastados correspondientes.

Marco teórico

¿Para qué es interesante saber el pH de un suelo, sustrato o agua de riego?

(Ibañez, 2007)Al hablar del pH (potencial de Hidrógeno) no estamos refiriendo a unamedida que va de 1 a 14 y que nos es otra cosa que la concentración de iones dehidrógeno que posee, en este caso, el suelo. Siendo 7 el valor para un pH neutro, por debajo de 7 ácido y por encima de 7 alcalino. El valor ideal para la mayoría de las

plantas está entre 6 y 7, es decir, neutro o ligeramente ácido.

El pH influye en el suelo o sustrato en varios aspectos, pero el más significativo y el quevamos a estudiar aquí es en la disponibilidad de nutrientes. Es decir, la influencia del pH en la mayor o menor cantidad de nutrientes (Fósforo, Potasio, Hierro, Cobre, Boro...hasta 13) que hay en un suelo para que lo puedan tomar las raíces de las plantas.

Por ejemplo, en un suelo puede haber mucho Fósforo, pero si no está soluble, a la plantano le sirve para nada ya que no lo puede tomar. Pues el pH influye en la solubilidad delFósforo y de los demás minerales y, siguiendo con el ejemplo, en suelos alcalinos, hayuna gran parte de Fósforo insolubilizado y en estos suelos existe mayor riesgo decarencias de este elemento que uno que sea ácido o neutro.

La importancia del pH del suelo

(Ibañez, 2007)El pH es la forma de medición que se utiliza para saber el grado dealcalinidad o acidez del suelo, que se indica en función de la concentración de iones dehidrógeno que posea. Para saber la acidez del suelo existe una escala de medición conunos niveles del 0 al 14, donde el ³0´ representa la mayor acidez y el ³14´ el mayor nivel de alcalinidad. El nivel medio, en el que el sustrato es neutro, es el quecorrespondería al 7 donde los grados de alcalinidad y acidez están completamenteigualados.



Método de titulación

Cuando reacciona un ácido con una base se forman sal y agua. La reacción del medio

puede ser neutra, acida o básica según las fuerzas de las sustancias reaccionantes.

Cuando se neutraliza un ácido fuerte como el ácido clorhídrico con una base fuerte

como el hidróxido de sodio, se forma una sal de reacción neutra (cloruro de sodio) y

agua y el pH de la solución obtenida será igual a 7.

La titulación consiste en medir un volumen de base o de ácido de concentración

desconocida y agregar la cantidad equivalente de ácido o base de concentración

conocida. Esta última se llama solución valorada.

El punto final de la titulación se manifiesta mediante algún cambio físico, por ejemploel cambio de color de un reactivo auxiliar llamado indicador que debe agregarse al

iniciar la titulación y cuyo cambio o viraje nos indica aproximadamente el punto de

equivalencia de la misma. Según (Ibañez, laboratorio de quimica, 2008)

(butler.Duveiller, 2009)La basicidad o alcalinidad es la capacidad acido neutralizante

de una sustancia química en solución acuosa. Esta alcalinidad de una sustancia se

expresa en equivalentes de base por litro o en su equivalente decarbonato cálcico.

Debido a que la alcalinidad de la mayoría de las aguas naturales está compuesta casi

íntegramente de iones de bicarbonato y de carbonato, las determinaciones de alcalinidad

pueden dar estimaciones exactas de las concentraciones de estos iones.

La alcalinidad es la medida de la capacidad tampón de una disolución acuosa, o lo que

es lo mismo, la capacidad de ésta para mantener supH estable frente a la adición de

un ácido o una base.

La alcalinidad concurre con la presencia de carbonato de sodio o soda (Na2CO3)en

el suelo, sea como consecuencia de la descomposición natural de los minerales del

suelo, o sea como resultado de la introducción por riegos o inundaciones.

El carbonato de sodio, cuando se disuelve en agua, se disocia en 2Na + (dos cationes de

sodio, siendo iones con carga eléctrica positiva) y CO32- (un anión, con doble carga

eléctrica negativa).

La soda puede reaccionar con agua (H2O) produciéndose dióxido de carbono, que se

escapa como gas carbónico a la atmósfera, e hidróxido de sodio (Na+OH ± ), que es

alcalino y rinde un valor alto del pH (> 9).



Suelos salinos

La gran mayoría de los suelos salinos abundan de sodio porque el cloruro desodio (NaCl) es la sal dominante. Sin embargo no tienen el pH muy elevado ni tienen

baja capacidad de infiltración. Después de lavar las sales estos suelos normalmente nose convierten en suelos alcalinos porque los iones móviles de Na+ se dejan evacuar fácilmente. Por ello los suelos salinos generalmente no requieren aplicación de yeso

para su recuperación. Según (Ibañez, Un universo invisible bajo nuestros pies, 2007)

Resultados y discusiones

NaHCO3 + H2SO4NaSO4 + CO2 + H2O

El primer paso fue calcular los gramos de NaHCO3 en 1.5 L.

NaHCO3= 0.02N = Eqg/V.

(0.02N)(1.5l)(84g/mol)= 0.84g

Para después depositarlos en un Erlenmeyer y agregarle agua destilada hasta llegar alos 100ml la cual se tornó a un color transparente pero cuando se agregó anaranjado demetilo se tornórojo. Y se prosiguió a la titulación con el H2SO4, el cual bajo 10.1 ml

para que la disolución que estaba rojo pasara a amarillo.

En la segunda parte del experimento.

Se utilizó 10g de suelo los cuales se combinaron con 100ml de bicarbonato acido desodio NaHCO3a 0.02N igualmente se agregó anaranjado de metilo, una vez agitado por 30 minutos se prosiguió filtrar la disolución para proseguir con la titulaciónácidosulfúrico NaHCO3lo cual cambio de color rojo a amarillo bajando un volumen de3ml.

Todo este procedimiento se hizo para calcular la cantidad de toneladas de cal requeridaa partir de NaHCO3 por una hectárea de suelo secado al aire.

A partir de la ecuación CaCO3=((a-b)(0.05)(2500))/P muestra.

Donde a= ml de H2SO4al 0.1Nusados en la valoración de la solución de NaHCO30.02N.

b= ml de H2SO4 al 0.1Nusados en la valoración del filtrado del suelo.

0.05= el coeficiente que según la ecuación 1ml de H2SO40.1N equivale a 0.05g de NaHCO3.

2500= peso en toneladas de una hectárea de tierra de 22 cm de profundidad.



P=al peso en g de la muestra de suelo para el análisis.

Como se cambió el CaCO3 por el reactivo NaHCO3la ecuación final quedaría.

NaHCO3=((10.1-3)(0.05)(2500))/10g

NaHCO3=88.75

Conclusiones

Se determinó través de la práctica la cantidad de sodio requerida por una muestra(tierra), y calculada cuantitativamente a través de cálculos matemáticos que nos

permitieron conocer la cantidad de sodio requerida para una hectárea de tierra de 22cm de profundidad que era de 88.75 ton cal/hectárea.

Se afianzo el método de titulación de una manera eficaz, logrando finalmente el buenuso de los materiales y reactivos de laboratorio y verificando de que hay ciertosreactivos con las semejantes características que pueden ser usados para las practicasdel laboratorio.

Lista de referencia.

Bibliografía

Butler.Duveiller, S. B. (2009). doctro trigo. Recuperado el 30 de junio de 2011, de

http://wheatdoctor.cimmyt.org/es/problemas-de-produccion/lista/31-acid-and-alkaline-soils

Ibañez, J. J. (2 de abril de 2007). Un universo invisible bajo nuestros pies, pH del suelo.Recuperado el 29 de junio de 2011, dehttp://www.madrimasd.org/blogs/universo/2007/04/02/62776

Ibañez, J. J. (3 de diciembre de 2007). Un universo invisible bajo nuestros pie, pH del

suelos. Recuperado el 30 de junio de 2011, dehttp://www.madrimasd.org/blogs/universo/2007/12/03/80207

Ibañez, J. J. (3 de septiembre de 2008). laboratorio de quimica, titulacion acido-base.Recuperado el 27 de junio de 2011, dehttp://labquimica.wordpress.com/2008/09/03/titulacion-acido-base-trabajo-

practico/



Anexos

Cuestionario:

1 Realice todos los cálculos pertinentes y argumente sus resultados.2 A partir de la ecuación CaCO3=((a-b)(0.05)(2500))/P muestra.3 Donde a= ml de H2SO4al 0.1Nusados en la valoración de la solución de

NaHCO30.02N.4 b= ml de H2SO4 al 0.1Nusados en la valoración del filtrado del suelo.

5 0.05= el coeficiente que según la ecuación 1ml de H2SO40.1N equivale a 0.05gde NaHCO3.

6 2500= peso en toneladas de una hectárea de tierra de 22 cm de profundidad.7 P=al peso en g de la muestra de suelo para el análisis.8 Como se cambió el CaCO3 por el reactivo NaHCO3 la ecuación final quedaría.

9 NaHCO3=((10.1-3)(0.05)(2500))/10g10 NaHCO3=88.75ton cal/hectárea.

El resultado nos indica que se necesita 88.75 ton de cal por hectárea para poder elevar el pH del área

11 ¿Cuál es la importancia de conocer la composición del suelo?

Porque con las propiedades físicas y químicas de cada tipo de suelo podríamosoptimizar la calidad de cimentación que podamos hacer y con un estudio a

profundidadconoceríamos propiedades estructurales y mecánicas del suelo como elrégimen de agua, aire y temperatura que son importantes en agronomía, así como,mecanismos como el de la floculación de los coloides del suelo y procesos como el delmovimiento del agua debido a gradientes de temperatura y de concentración de sales, yel de formación de la estructura que resulta de la interacción entre las fuerzasmoleculares y electrostáticas de los iones.

12 Investigue qué importancia tiene para una edificación el conocer previamente eltipo de suelo

Es fundamental conocer el tipo de suelo en el cual se trabaje ya que conociéndolosabríamos el tipo de cimentación que se utilizará para edificar.

La consolidación de un suelo en una edificación es importante conocerla y esodependerá del tipo de suelo, ya que al aplicarle una carga a un suelo que no estéconsolidado a su totalidad la estructura puede sufrir hundimiento al través del tiempo oagrietamientos en la estructura o en el peor de los casos el colapso de cualquier edificación.



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Facultad de Ciencia, Tecnología

y Ambiente.

Departamento de Ciencias Básicas.

Coordinación de Ciencias Naturales

Asignatura: Química Para Ingenieros

Laboratorio N°: 3

Tema: Determinación del requerimiento de cal

(CaO) de los suelos

Nombre de la profesora:Dr a.Indiana García.

Elaborado por: Moisés José Ulloa Mayorga.

Allan Roberto Román Corrales.

Grupo: 0676

Carrera: Ingeniería Civil.

Jueves, 30 de junio, 2011.

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