UNIDAD VII "SOLUCIONES"
SOLUCIONES
Son todas aquellas mezclas homogéneas cuyos componentes, llamados soluto y solvente, no
pueden ser separados por métodos mecánicos simples (filtración, decantación y centrifugación).
Las soluciones verdaderas constan de un solvente y uno o varios solutos cuyas proporciones
varían de una solución a otra.
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Tipo de soluciones |
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Saturada |
No saturada |
Sobresaturada |
Cristalización |
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El disolvente tiene
cantidad máxima de soluto que puede mantener en una disolución
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El soluto no está en la máxima cantidad de un
disolvente |
El soluto sobrepasa un poco el límite de una disolución
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Al tener una solución con sobresaturación puede empezarse a cristalizarse. Es la formación de cristales sólidos en el seno de la solución líquida |
Existen factores que afectas las disoluciones:
• Temperatura
• Presión
• Agitación
• Polaridad
• Tamaño de partícula
• Interacción disolvente – disolvente
• Interacción soluto – soluto
• Interacción disolvente – soluto
REGLAS DE SOLUBILIDAD
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REGLAS DE LA SOLUBILIDAD |
EXCEPCION |
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Los nitratos y acetatos son solubles |
El acetato de plata es insoluble |
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Los compuestos de metales alcalinos son solubles y también los de
amonio. |
No hay. |
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Yoduros, cloruros y bromuros son solubles |
Los de Plata, Pomo y Mercurio insolubles |
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Los sulfatos son solubles |
Los de metales alcalinos y el de amonio son solubles |
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Sulfitos y Carbonatos son solubles |
Los alcalinos y los de amonio son solubles |
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Los sulfuros son insolubles |
Los alcalinos y los de amonio son solubles |
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Los hidróxidos y óxidos son insolubles |
Los alcalinos y los de amonio son solubles |
Unidades de concentración: El estudio cuantitativo de una disolución requiere que se conozca su concentración, es decir, la cantidad de soluto presente en determinada cantidad de disolución.
PORCENTAJE
%P/P, %P/V y %V/V
Observa los siguientes ejemplos:
1.Determine la concentración (%p/v) de una solución de azúcar en la que se peso 567g y el volumen final fue de 0.98L.
%=567 g/980 ml * 100= 57.86% p/v
2. Cuál es la concentración (%p/p) de una solución en la que se pesan 987g de soluto y el volumen de la solución fue de 450ml con una densidad de 1.24g/ml.
%=987 g/558g*100=176.88%
MOLARIDAD (M) Y MOLALIDAD (m)
3.Se necesita preparar una solución de KOH al 5%, cuando se debe pesar del soluto si se desea prepara 250mL de solución con dicha concentración.
5%=5gramos/100 ml
250 ml * 5g/100 ml= 12.5 gramos de KOH
4.Se tienen 5g de NaCl y se desea prepara una solución con una concentración de 2.5%. ¿Qué volumen de solución se debe preparar?
5 gramos Nacl*100 ml/2.5 g Nacl= 200 ml
5 gramos/200 ml *100=2.5%
5.Cuanto soluto se debe pesar para prepara 1500mL de una disolución con una concentración de 2.5%p/v.
2.5%=2.5 g/100 ml
1500 ml * 2.5 g soluto/100 ml =37.5g de soluto
Observa el siguiente video
1.Determine la molaridad de una solución de NaCl si se peso 556g y el volumen de disolución fue de 560mL
Na=22.99 y Cl=35.45 = 58.44
556 g Nacl*1 mol Nacl/58.44 g Nacl=9.5140mol Nacl/0.56 = 16.99 M Nacl
2. Determine la molalidad de una solución de cloruro de litio si se peso 8934mg y el peso de la disolución es de 654g.
8.934 g Licl * 1 mol/42.39 g Licl= 0.2108 mol Licl/0.645006 g = 0.3268 Licl
3.Exprese la concentración de ácido sulfúrico 10M en molalidad (m) si se sabe que la densidad de dicha solución es de 1.09Kg/L
M = 10 mol H2SO4/1 L*1 L/1.09 kg= 9.1743 m H2SO4
NORMALIDAD
Unidad de concentración del soluto en una disolución. No expresa la cantidad de soluto presente utilizando unidades de materia (moles), sino utilizando unidades de materia (moles), sino utiliza número de unidades de reacción (equivalentes).
- Es la cantidad de una sustancia que representa una unidad de reacción en un proceso químico en particular.
- La ventaja de trabajar con equivalentes, es que las relaciones siempre son de 1:1, al contrario de cuando se trabaja con moles.
- Dado que el concepto de equivalente le señala como unidad de reacción, el mismo dependerá del tipo de reacción en el cual la disolución tome parte.
El nombre real de los equivalentes de reacción es: “número de equivalentes gramo” pero se suele llamar simplemente como “equivalentes”.
El peso equivalente es la cantidad “efectiva” que participa en la reacción en particular. Es LA UNIDAD de reacción por excelencia.
REACCION DE NEUTRALIZACION
Una reacción de neutralización es aquélla en la cual reacciona un ácido (o un óxido ácido) con una base (u óxido básico). En la reacción se forma una sal y en la mayoría de casos se forma agua. El único caso en el cual no se forma agua es en la combinación de un óxido de un no metal con un óxido de un metal.
REACCION DE PRECIPITACION O REACCIONES QUW INVOLUCRAN SALES
Las reacciones de precipitación, consisten en la formación de un compuesto no soluble, llamado precipitado, producido al mezclar dos disoluciones diferentes, cada una de las cuales aportará un ion a dicho precipitado, es decir, una reacción de precipitación tiene lugar cuando uno o más reactivos, combinándose llegan a generar un producto insoluble.
REACCION OXIDO REDUCCION
Una reacción redox (o de oxidación-reducción) es un tipo de reacción química en donde se transfieren electrones entre dos especies.
NORMALIDAD
(N) Unidad de concentración que corresponde al número de equivalentes de soluto por litro de solución. La normalidad se calcula tomando como referencia una reacción determinada. Unidad química para expresar la concentración. Concentración de una solución en N.º de equivalentes gramo de soluto por litro de solución. Se representa con N.
Forma de expresar la concentración de una disolución que indica el número de equivalentes de soluto disueltos en un litro de disolución. Se presenta por la letra N. Se usa en análisis químico y reacciones ácido-base o redox, pero se tiende a sustituir por molaridad o concentración molar.
- La concentración normal o normalidad (N), se define como el número de equivalentes de soluto por litro de solución:
- N = (Equivalentes de soluto)/(Litros de solución) o a menudo se establece la forma más simple como: N = equiv/L
PARTES POR MILLON
Son las partes de masa de soluto por un millón de partes de masa de solución. Esta concentración se utiliza para soluciones muy diluidas como en el análisis de agua o preparaciones biológicas.
DILUCIONES
Es la reducción de concentración de una sustancia química en una disolución. La dilución consiste en rebajar la cantidad de soluto por unidad de volumen de disolución.
Observa !!
PROPIEDADES COLIGATIVAS
Son propiedades de las disoluciones
líquidas. Dependen de la concentración de
soluto, más que de la naturaleza de la
disolución.
Estas propiedades son:
• Descenso de la presión de vapor
• Presión osmótica
• Aumento del punto de ebullición
• Descenso del punto de congelación
Se aplican a soluciones en las cuales:
• Los solutos son no electrolitos
• Los solutos son electrolitos
Descenso de la presion de vapor: La Ley de Raoult establece que en soluciones diluidas de solutos no electrolitos no volátiles, el descenso de la presión de vapor es proporcionar a la fracción molar del soluto, o la presión de vapor de la solución es proporcional a la fracción molar del disolvente.
Fracción molar (X) =
mol soluto/ mol soluto + mol solvente
Descenso del punto de congelación: Unidades de medida de Kc = 0C Kg/mol, observa el siguiente ejemplo:
• Kc agua = 1.86 0C Kg/mol
= 1.860C/m
Elevación del punto de ebullición: Unidades de medida de Ke = 0C Kg/mol. Ke agua = 0.5130C Kg/mol
= 0.5130C/m
Observa el siguiente ejemplo:
PRESION OSMOTICA
Osmosis: proceso por el que el disolvente pasa a través de una membrana semipermeable, de una
región de baja concentración a una región de alta concentración.
- • La presión externa que es justo la presión para evitar la osmosis es la presión osmótica de la disolución.
- Las propiedades coligativas de las soluciones dependen de la concentración total de partículas de soluto, sin importar si las partículas son iones o moléculas
- Para electrolitos fuertes y débiles la concentración de partículas en solución es mayor que la concentración inicial del compuesto en cuestión, por lo tanto, al determinar experimentalmente las propiedades coligativas de estos compuestos se observan desviaciones de las teóricas esperadas
Factor de Van´t Hoff
Una medida del grado en que los electrolitos se disocian
es el factor de Van’t Hoff . Este factor es la relación
entre el valor real de una propiedad coligativa y el valor
calculado (considerando que la sustancia es un no
electrolito)
- Al factor ideal de Van’t Hoff se le simboliza por la letra (nu), debemos considerar este factor como un valor limitante, es decir, el factor Van’t Hoff para el NaCl tiene como máximo valor = 2.
- Cuando no se dispone de información acerca del verdadero valor de “i” para una solución se utiliza siempre el valor ideal para realizar los cálculos
- Primero: La dilución afecta los valores de “i” para los electrolitos “cuanto más diluida es la solución, más se aproxima i al valor limitante de esto podemos concluir que entre más diluida este la solución el grado de apareamiento de los iones en solución también disminuye”. La carga de los iones afecta el valor de i para los electrolitos.
- Segundo: “Mientras menor sea la carga de los iones, menor es la desviación de i del valor limitante, como conclusión entre menor sea la carga de los iones disminuye el grado de apareamiento de los iones en solución
COLOIDES
Características:
- Las partículas coloidales son mucho más grandes que las moléculas de los solutos comunes
- Carece de homogeneidad
- La fase dispersa y el medio dispersor pueden ser gases, líquidos, sólidos o mezclas.
- Algunos son muy conocidos: • Aerosol • Niebla • Humo • Emulsiones
Tipo de coloides:
- Coloides liquido (fase dispersa) en gas (fase continua): Forman aerosoles líquidos, como la niebla, la bruma o la neblina.
- Coloides solido (fase dispersa) en gas (fase continua): Forman aerosoles sólidos, como el humo de un incendio, el polvo en el aire.
- Coloides gas (fase dispersa) en líquido (fase continua): Forman espumas, como la de la cerveza o la espuma del afeitado.
- Coloides líquido (fase dispersa) en líquido (fase continua): como la leche, la mayonesa o las cremas corporales.
- Coloides sólido (fase dispersa) en líquido (fase continua): Forman soles (singular: “sol”, por ejemplo, la sangre es un sol), como la tinta china.
- Coloides gas (fase dispersa) en sólido (fase continua): Forman espumas sólidas, como el merengue o los Aero geles, o la piedra pómez.
- Coloides líquido (fase dispersa) en sólido (fase continua): Forman geles, como la gelatina, el queso o la gominola.
- Coloides sólido (fase dispersa) en sólido (fase continua): Forman soles sólidos, como los cristales de rubí.
- Lcda. Marroquin N. (2021) presentaciones de clase, universidad Galileo
- UNAM (S.F) propiedades coligativas, recuperado de: http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/2015PCELECTROLITOS_30734.pdf
- USAC (2005) coloides, recuperado de: http://medicina.usac.edu.gt/quimica/coloides/Coloides_1.htm
- Téllez (2021) soluciones químicas, recuperado de: https://sites.google.com/site/quimica11alianza/temas-de-clase/solucione-quimicas
- Khan academy (2020) molaridad y molalidad, recuperado de:https://es.khanacademy.org/science/ap-chemistry/states-of-matter-and-intermolecular-forces-ap/mixtures-and-solutions-ap/a/molarity
Referencias bibliograficas:
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