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Soluciones
Es una mezcla homognea de dos o mas
sustancias qumicas tal que el tamao molecular de
la partculas sea inferior a 10-9
m.Se llama mezcla coloidal cuando el tamao de
partcula va de 10-9 m a 2 x10-7 m.
Se llama suspensin cuando el tamao de las
partculas es del orden de 2 x10-7 m.
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Ejemplo de soluciones
Estado de la Estado del Estado del Ejemplo
solucin disolvente soluto
GAS GAS GAS AIRE
LQUIDO LQUIDO GAS O2 en H2O
LQUIDO LQUIDO LQUIDO ROH en H2O
LQUIDO LQUIDO SLIDO SAL en H2O
SLIDO SLIDO GAS H2 en Pd
SLIDO SLIDO LQUIDO Hg en AgSLIDO SLIDO SLIDO Ag EN Au
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Disolucin de gases en lquidos
La solubilidad disminuye con la temperatura.
Mnimas interacciones soluto-soluto
La solubil idad aumenta con la presin.
Mayor presin
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DisoluciDisolucin de gases enn de gases enll quidosquidos
Todos los gases en agua se disuelvenliberando calor.
CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g)
CO2 (g) + H2O (l) Solucin + q
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Disolucin de gases en lquidos
Ley de Henry
S = kH . P
Se cumplepara gases que
no reaccionancon el solvente.
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Solubilidad de Gases
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Aplicacin de la ley de Henry
Que pasa cuando destapo unagaseosa?
CO2
(g) + H2
O H2
CO3
Cuando se destapa, la P de CO2
cae a 0,03 atm, la solubilidad y
por lo tanto el CO2 que sobre se
escapa de la solucin.
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Gases - Solubilidad
Solubilidad del CO2 es 33
mM a 25C y 1 atm
Solubilidad del O2 es
0.014 mM a 25C y 1 atm
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Relacin entre la solubilidad de un gas
y la temperatura
Temperatura (o
C)
Solubilidad(mM)
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Gas
Lquido
Slido
GasLquido
Slido
Mezclas
Propiedades de
las soluciones
Mezclas
HeterogneasHomogneas
(soluciones)
Soluto-Solvente
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solubilidad
La solubilidad de una sustancia en un lquidodado, depende de la naturaleza del soluto y delsolvente, de la temperatura y de la presin. Lasvariaciones del valorde la presin atmsfericasolo producen cambios despreciables en lasolubilidad de los lquidos o de los slidos enlquidos. En cambio gasesla solubilidad de losen los lquidos vara en proporcin directa de la
presin parcial del gas que se solubiliza. En losslidos y lquidos la mayora de las solubilidadesaumentan con la temperatura.
http://www.monografias.com/trabajos7/filo/filo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/atm/atm.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/termodi/termodi.shtml#teohttp://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/gase/gase.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/termodi/termodi.shtml#teohttp://www.monografias.com/trabajos2/mercambiario/mercambiario.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/atm/atm.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/nuevmicro/nuevmicro.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos7/filo/filo.shtml -
7/21/2019 Prop Disoluciones
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Disoluciones ideales. La solubilidad de un slido, en una disolucin ideal,depende de la temperatura, del punto de fusin del slido y de su calor molar de
fusin Hf. En una disolucin ideal el calor de disolucin es igual al calor de
fusin, el cual se supone que es una constante independiente de la temperatura.En estas disoluciones, la solubilidad no est afectada por la naturaleza del
disolvente. La ecuacin deducida, a partir de consideraciones termodinmicas,
para una disolucin ideal de un slido en un lquido es
)(exp 0
20
2 TT
RT
Hx
f
=
0
2
11ln
TTR
Hx
f
en la que X2 es la solubilidad ideal del soluto expresada en fraccin molar, T0 el
punto de fusin del soluto en grados absolutos y T la temperatura absoluta de la
disolucin. A temperaturas superiores al punto de fusin, el soluto est en estadolquido, y en una disolucin ideal el soluto lquido es miscible en todas las
proporciones con el disolvente. Por tanto, la ecuacin no es aplicable cuando T >
To. Esta ecuacin tambin resulta inadecuada para temperaturas
considerablemente inferiores al punto de fusin, en las que ya no puede utilizarseHf.
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Como depende la solubilidad de
la temperatura ?
=
0
2
11ln
TTR
Hx
f
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VariaciVariacin de la solubilidad con la temperaturan de la solubilidad con la temperatura
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Propiedades coligativas
Las propiedades macroscpicas delas soluciones, denominadaspropiedades coligativas, slo
dependen del nmero de partculasdel soluto disueltas,
independientemente de la especie
qumica.
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Propiedades coligativas
Descenso de la presin de vapor
Presin osmtica
Descenso crioscpico
Ascenso ebulloscpico
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Propiedades coligativas
Descenso de la presin de vapor
Presin osmtica
Descenso crioscpico
Ascenso ebulloscpico
Ley de Raoult (soluto no voltil no inico disuelto en solvente voltil)
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Ley de Raoult (soluto no voltil, no inico, disuelto en solvente voltil)
Agregamos unAgregamos un
solutosoluto no volno voltiltil
p = xp = x11pp00
xx11 + x+ x22 = 1= 1
p
p0
x20 1Lquido puro Solucin
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Ley de Raoult
La presin de vapor del solvente en
presencia de un soluto es proporcional a lafraccin molar del solvente.
P1 = P 1
Una solucin que cumple la ley de Raoult acualquier concentracin es una solucin
ideal.
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p = xp = x11 pp00 Ley deLey de RaoultRaoult
Teniendo en cuenta que: x1 + x2 = 1
p = (1p = (1 -- xx22) p) p00
20
0 xp
pp=
Descenso relativode la presin devapor
Descenso relativode la presin de
vaporPropiedadPropiedad
coligativacoligativa
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QueQue
consecuenciasconsecuenciastiene el descensotiene el descensode lade la ppvv ??
Aumento del puntoAumento del puntode ebullicide ebullicin.n.
DisminuciDisminucin del punton del puntode fuside fusin.n.
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Ley de Raoult
Presind
evapor
1
P
disolvente
P1 = P 1
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Ley de Raoult P1
= P*
1
Fraccin molar del solvente, Xsolvente
Presi
ndevapor,P
D d l i d
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Descenso de la presin de vapor
Comienzo Ms tarde
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Descenso de la presin de vapor
(Ley de Raoult)A partir de: P1 = P 1
P = P - P1 = P 2
P = P2
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Propiedades coligativas
Descenso de la presin de vapor
Presin osmtica
Descenso crioscpico
Ascenso ebulloscpico
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Ascenso ebulloscpico
Te = T - T0 = ke m
Te = ke mke = Constante molal de
ascenso ebulloscpico
Unidades = / molalidad= kg / mol
Temperatura
Solvente
Puro
Solucin
p0
p
T0 T
Aumento
del puntode ebullicin
Descenso
de la presin
de vapor
Descenso de
l i d T T T
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la presin de
vapor
Aumentode Teb
Solvente
Puro
Solucin
Presindevapor
Temperatura
A B
C p0
p
T0 T
T - T0 = T(distancia AB)
A p0 = 1 atm
C p (ambos a T0)
Distancia AC
equivale a p0 - p
Como p0 es cte.
AC
(p0
-p)/p0
Soluciones diluidas: las curvas son paralelas en la zona del
punto de ebullicin y AB/AC es cte.
T = kex2 (ya que AC (p0-p)/p0 = x2, Ley de Raoult)
Descenso
de la presin
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Presindevapor
Temperatura
Solvente
Puro
Solucin
p0
p
T0 T
de la presin
de vapor
Aumentode Teb
Clausius Clapeyron
Reemplazamos T1 y T2 por T0y T:
=
212
1 11lnTTR
H
p
p v
=
=
TT
TT
R
H
TTR
H
p
p vv
0
0
00
11
ln
-
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T = T - T0 y como para soluciones diluidas
T y T0 no son muy diferentes : T0TT02
Adems p/p0 = 1 - x2 (Ley de Raoult)
2
0
2 )1ln(
T
T
R
Hx v
=
...)1ln(3
23
12
22
1
22
xxxx =
2
20
20
2
xH
RTTy
T
T
R
Hx
v
v
=
=
C /( ) / / M
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Como x2 = n2/(n1+n2) n2/n1 = n2/w1M1
1
2
20
w
n
L
RTT
v
=
Lv calor de vaporizacin por gramo de solvente = Hv/M1
m = molalidad = (n2/w1).1000
mL
RTT
v1000
20
=
T = Ke.m
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Descenso crioscpico
Tf = T0 - T = kf m
Tf = kf m
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Constantes del punto de ebullicin y del punto de fusin
Punto de
fusin, oCPunto de
ebullicin, oCSolvente
Acetona
Benceno
AlcanforTetracloruro de carbono
Ciclohexano
Naftaleno
Fenol
Agua
Agua
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Temperatura (C)
Presin(atm)
Lquido
Vapor
Hielo
0100 110
Agua
Solucin 1
1
- 0,5Tc Te
Agua
-
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Lquido
Temperatura (C)
Presin(atm)
Vapor
Agua
Solucin 1
Solucin 2
Hielo
1
100 3740
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Descenso crioscpico
T = T0 - T = kf m
T = kf m
kf= Constante molal de descenso crioscpicoUnidades = / molalidad = kg / mol
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Descenso crioscpico
T = Ti - Tf= k f m
kf W2 1000
PM2 W1
T =
CrioscopCrioscopaa
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QueQuefactoresfactoresafectanafectan
KKcc??1000xH
RTM
mT f
20A
B
= KKcc
El descensoEl descenso criosccrioscpicopico sslo depende del nlo depende del nmeromerode partde partculas.culas.
Por lo tanto, soluciones de la mismaPor lo tanto, soluciones de la misma molalidadmolalidad de glucosade glucosasacarosa, urea, etc. Producen el mismosacarosa, urea, etc. Producen el mismo TT
Que ocurrirQue ocurrira, con el descensoa, con el descenso criosccrioscpicopico, si se prepara, si se preparauna soluciuna solucin den de NaClNaCl de la mismade la misma molalidadmolalidad ??
Descenso crioscpico para algunas
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p p gsoluciones acuosas
Soluto Concentracin de las soluciones
0,001 m 0,01 m
Sacarosa 0,00186 0,0186
NaCl 0,0036 0,036
AlCl3 0,0079 0,079
Disoluciones de slidos inicos en lquidos
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NaCl (s) Na+ (ac) + Cl- (ac)
Disoluciones de slidos inicos en lquidos
F t i d V t H ff
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Factori de Vant Hoff
Propiedad coligativa experimental
Propiedad coligativa tericai =
Factor i de Vant Hoffpara distintos
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psolutos en solucin acuosa
Soluto Concentracin de las soluciones
0,001 m 0,01 m
NaCl 1,97 1,94MgSO4 1,82 1,53
K2SO4 2,84 2,69AlCl3 3,82 3,36
T = i mT = i m KcKc
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T = i mT = i m KcKc
FactorFactor
iidede
vanvan tt HoffHoff
Si el electrolitoSi el electrolito
se disociase disociacompletamente,completamente,i = ni = nmero demero de
iones.iones.
)oelectrolitno(T)oelectrolit(Ti
=
Como determinar el factor i de vanComo determinar el factor i de van
tt
HoffHoff
??
CuCul serl ser el valorel valor
dede ii cuando elcuando el
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dede ii cuando elcuando elelectrol ito noelectrolito no
se disociase disociacompletamente?completamente?
AAxxBByy xAxAzz++
++ yByBzz--
m =m = molalidadmolalidad del electrolitodel electrolito
= grado de disociaci= grado de disociaci
nn
[ ]
[ ]totaloelectrolit
disociadooelectrolit=
.
.mm == nro.denro.de molesmoles disociadosdisociados ((por 1000g depor 1000g de solvsolv..))
mm -- m.m. = m(1= m(1-- = = nronro. de. de moles sin disociarmoles sin disociar
mm == nro.denro.de moles disociadosmoles disociados
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m(1m(1 --
== nronro. de moles sin disociar. de moles sin disociar
ademademss
x(m.x(m.) =) = nronro. de moles de la especie. de moles de la especieAAzz++
y(m.y(m.
== nronro. De moles de la especie. De moles de la especie BBzz--
mm tt = m(1= m(1 -- ) + x(m.) + x(m.) + y(m.) + y(m.) =) = m(1m(1--) + (x + y)) + (x + y) mm ==
m[ (1m[ (1--) + (x + y)) + (x + y) ] = [(1] = [(1-- ++ ].m = [1 +].m = [1 + (( 1)] m)] m
mm tt = [1 += [1 + (( --1)] m1)] m
ctc KmT =
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ctc
]11mKT cc
ii
1
1i
=
P i d d li ti
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Propiedades coligativas
Descenso de la presin de vapor
Presin osmtica
Descenso crioscpico
Ascenso ebulloscpico
smosissmosis
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smosissmosis
El flujo de solvente desde una solucin diluidahacia una solucin ms concentrada a travs
de una membrana semipermeable recibe el
nombre de smosis.
Una membrana semipermeable permite elpasaje de solvente y no de solutos.
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Soluto Solvente
Membrana
semipermeable
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Presin osmtica
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Disolvente
Presin =
Disolucin
Membrana semipermeable
Nivelesiguales
Es la presin necesaria para detener el flujo de solvente.
Presin osmtica
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Presin osmtica
Ecuacin de vant Hoff
m R T=
Membrana
semipermeable
Presin
osmtica
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Solucin
concentrada
Solucin
diluida
membrana
semipermeable
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7/21/2019 Prop Disoluciones
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La presin aplicada detiene el flujo neto desolvente
Membrana
Semipermeable
Solucin
Solvente
puro
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Baja concentracin
de soluto
Alta concentracin
de soluto
Alta concentracin
de soluto
Baja concentracin
de soluto
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Tonicidad de las soluciones
Propiedad de la membrana en el sentido de dejar pasar el
solvente y no el soluto.
Se clasifican en:
Isotnicas
Hipotnicas
Hipertnicas
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Solucin isotnicaSolucin hipotnica Solucin hipertnica
Glucosa
300 mOsm
NaCl 150 mM
300 mOsm
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300 mOsm300 mOsm
No hemlisis
Soluciones isotnicas
Agua
destilada
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59/61
destilada
Hemlisis instantnea
Solucin hipotnica
NaCl 100 mM
200 mOsm
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7/21/2019 Prop Disoluciones
60/61
200 mOsm
Hemlisis en 1 hora
Solucin hipotnica
Glucosa
600 mOsm
NaCl 300 mM
600 mOsm
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7/21/2019 Prop Disoluciones
61/61
600 mOsm600 mOsm
Crenacin
Soluciones hipertnicas