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Soluciones y medicion de concentracionesTRANSCRIPT
UNIDAD DE QUIMICA NO 2 SOLUCIONES DISPERSAS
SOLUCIONES – DISOLUCIONES
CÁTEDRA DE QUÍMICA
2do BACHILLERATO – QUIBIO
UNEIN DEL PACIFICO
PROFESOR: LUIS GUAMAN CONDE
Introducción
Descomposición de la materia
Introducción
Las mezclas están formadas por más de un componente, cuya proporción puede variar. Estos componentes no pierden sus características por el hecho de mezclarse.
El aspecto exterior de esta mezcla revela que está formada por distintas partes: es una mezcla heterogénea.
En las mezclas homogéneas no se distinguen las partes que la forman
DisolucionesMezclas: Asociación de dos o más sustancias distintas.
Mezclas heterogéneas: en las que sus componentes no están uniformemente distribuidos y conservan sus propiedades individuales. Se clasifican como coloides y suspensiones.Mezclas homogéneas: en las que los componentes no pueden observarse a simple vista y, por ende, cada porción de la mezcla posee las mismas propiedades,
DISOLUCIONES
mezclas homogéneas de dos o más sustancias:
SOLUTO SOLVENTE
SEGÚN EL ESTADO FISICO DEL SOLVENTE
SÓLIDA LÍQUIDA GASEOSA
SOLUTO Es la sustancia que se disuelve, dispersa o
solubiliza y siempre se encuentra en menor `proporción, ya sea en peso o volumen.
En una solución pueden haber varios solutos. A la naturaleza del soluto se deben el color, el
olor, el sabor y la conductividad eléctrica de la disolución.
El soluto da el nombre a la solución SOLVENTE O DISOLVENTE
Es la sustancia que disuelve o dispersa al soluto y generalmente se encuentra en mayor proporción.
Existen solvente `polares (agua, alcohol etílico y amoníaco) y no polares (benceno, éter, tetracloruro de carbono).
En las soluciones líquidas se toma como solvente universal al agua debido a su alta polaridad.
El solvente da el aspecto físico de la solución.
SOLUCIONES QUÍMICAS
Las soluciones poseen una serie de propiedades que las caracterizan :
I) Sus componente no pueden separarse por métodos físicos simples como decantación, filtración, centrifugación, etc.
II) Sus componentes sólo pueden separase por destilación, cristalización, cromatografía.
III) Los componentes de una solución son soluto y solvente.
PRINCIPALES CLASES DE SOLUCIONES
SOLUCIÓN DISOLVENTE SOLUTO EJEMPLO
Gaseosa Gas Gas Aire
Líquida Líquido Líquido Alcohol en agua
Líquida Líquido Gas O2 en H2O
Líquida Líquido Soluto NaCl en H2O
DisolucionesSolubilidad : Se denomina solubilidad a la capacidad de una determinada sustancia
paradisolverse. masa de soluto
Solubilidad = ・ 100 masa de disolvente
Factores que alteran la solubilidad
Temperatura: al aumentar la temperatura de la disolución se facilita el proceso de disolución del soluto.
Presión: este factor es apreciable en disoluciones que tienen un soluto en estado gaseoso, en las que aumenta la solubilidad del soluto proporcionalmente al incremento de la presión aplicada.
Agitación: la agitación es directamente proporcional a la solubilidad al aumentar la interacción del soluto (fase dispersa) con el disolvente (fase dispersante).
Estado de agregación: mientras mas disgregado se presente el soluto, mayor será su solubilidad en el disolvente.
SOLUBILIDAD
Se denomina solubilidad al valor de la concentración máxima .
Máxima cantidad de soluto que se puede disolver en 100 gramos de disolvente, a una temperatura dada.
Existen varios factores que afectan a la solubilidad:
El tipo de soluto y disolvente.
El estado físico del soluto y del disolvente: los gases son siempre solubles entre sí mientras que los sólidos entre si se mezclan con dificultad y se disuelven mejor finamente divididos y pulverizados.
La temperatura, corrientemente la solubilidad aumenta con la temperatura ya que aumenta la movilidad de los iones o las moléculas que forman tanto al soluto como al disolvente y favorecen la mezcla (como forma de agitación), aunque hay excepciones
Aplicación al cálculo de la solubilidad
A la temperatura ambientre, la solubilidad del cloruro de sodio en agua es de 36 g por 100 g de agua. ¿Será posible disolver 200 g de cloruro de sodio en medio litro de agua a temperatura ambiente?
La cantidad máxima de NaCl que se puede disolver en medio litro de agua
Luego en el medio litro de agua no pueden disolverse los 200 g de NaCl, solo se disolverán 180 g, y los 20 g restantes precipitarán
MOL
Mol: Cantidad de sustancia donde hay tantas entidades elementales
como átomos de carbono presentes en 12 gramos de C - 12
El mol equivale a un número que se conoce como:“Número de Avogadro” y es igual a 6,02 x 1023
Un mol de una sustancia es la cantidad de esa sustancia que contiene 6,02 . 1023 de sus partículas representativas
MOL
En un mol de distintas muestras hay el mismo número de partículas (NA)
La masa de un mol será proporcional a
la masa de sus partículas
representativas1 mol de carbono
1 mol decobre
La masa en gramos de un mol de un elemento o compuesto, es un número igual
a su masa atómica o molecular, respectivamente. Si M es la masa atómica (o molecular) del elemento (o compuesto)
A :
MOL
UN MOL DE MOLÉCULAS : Es la cantidad de masa de un compuesto que contiene 6,023 . 1023 moléculas de dicho compuesto y que expresada en gramos coincide con la masa molecular de dicho compuesto
UN MOL DE ÁTOMOS: Es la cantidad de masa de un elemento que contiene 6,023 . 1023 átomos de dicho elemento y que expresada en gramos coincide con la masa atómica de dicho elemento
MOL
MOL
Masa Molar: Es la masa que equivale a un mol de sustancia o elemento, sus unidades son g/mol
MASA ATÓMICA
La masa atómica de un elemento identifica la masa de un mol de ese elemento.
Un mol de hidrógeno pesará 1,01 gramos.
MASA MOLECULAR
Relación del mol y las masas molares del agua y de sus partes.
En 1 mol de moléculas
de Al2(SO4)3 hay
En 1 mol de moléculas de Al2(SO4)3 hay
342,17 g de sustancia
Molécula de
Concentración de las DisolucionesUn soluto y un disolvente pueden mezclarse en varias proporciones
La concentración se refiere a las cantidades relativas de los componentes de una disolución
Se utiliza el término concentración para describir la cantidad de soluto
disuelto en una cantidad de disolución dada
Dependiendo de su concentración, las disoluciones se clasifican en diluidas, concentradas, saturadas, sobresaturadas.
Diluidas: si la cantidad de soluto respecto del solvente es pequeña. Ejemplo: una solución de 1 gramo de sal de mesa en 100 gramos de agua.
Concentradas: si la proporción de soluto con respecto del solvente es grande. Ejemplo: una disolución de 25 gramos de sal de mesa en 100 gramos de agua.
Saturadas: se dice que una disolución está saturada a una determinada temperatura cuando no admite más cantidad de soluto disuelto. Ejemplo: 36 gramos de sal de mesa en 100 gramos de agua a 20º C.
Si intentamos disolver 38 gramos de sal en 100 gramos de agua, sólo se disolvería 36 gramos y los 2 gramos restantes permanecerán en el fondo del vaso sin disolverse.
Sobresaturadas: disolución que contiene mayor cantidad de soluto que la permitida a una temperatura determinada. La sobresaturación se produce por enfriamientos rápidos o por descompresiones bruscas. Ejemplo: al sacar el corcho a una botella de refresco gaseoso.
CLASIFICACIÓN DE LAS DISOLUCIONES
Según la conductividad eléctrica:Electrolíticas: Se llaman
también soluciones iónicas y presentan una apreciable conductividad eléctrica
Ejemplo: Soluciones acuosas de ácidos, bases y sales.
No electrolíticas: Su conductividad es prácticamente
nula; no forma iones y el soluto se disgrega hasta el estado
molecular.
Ejemplo: Soluciones de azúcar, alcohol, glicerina
Líquidos miscibles e inmiscibles
Los miscibles son dos líquidos que se combinan completamente en cualquier proporción para formar una solución. En cambio, los inmiscibles son dos líquidos que no se mezclan sino que forman capas.
Alcohol en agua
Etilén glicol con
cloroformo Aceite y agua
EJERCICIOS
Solutos y disolventes. En las soluciones siguientes. Cual sustancia
es el disolvente?a) 2 onzas de aceite y 2 galones de gasolina.b) Dióxido de carbono y agua (agua
carbonatada).c) 70 ml de alcohol isopropilico y 30 ml de
agua.d) 25% de Ni y 75% de Cu.
SOLUCIÓNLÍQUIDA,Cuando:
El soluto es un líquido y el disolvente también es un líquido
Ejemplo: alcohol disuelto en agua
El soluto es un sólido y el disolvente es un líquido
Ejemplo: azúcar en agua.
El soluto es un gas y el disolvente es un líquido.
Ejemplo: dióxido de carbono (CO2) disuelto en agua (refresco)
El soluto es un sólido y el disolvente también es un sólido.
Ejemplo: (Bronce) zinc en cobre
El soluto es un líquido y el disolvente es un sólido
Ejemplo: amalgama de mercurio disuelto en plata (se usa en dentadura)
El soluto es un gas y el disolvente es un sólido
SOLUCIONSÓLIDA,Cuando:
SOLUCIONGASEOSA,
Cuando:
El soluto es un sólido y el disolvente es un gas.
Ejemplo: vapor de yodo en aire
El soluto es un líquido y el disolvente es un gas.
Ejemplo: agua en aire
El soluto es un gas y el disolvente también es un gas.
Ejemplo: la solución de oxígeno y otros gases en nitrógeno
(constituyen el aire)
CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES
Es la relación que existe entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolvente. De igual forma, se define como la medida de la cantidad de soluto contenida en una determinada cantidad de disolvente o solución.
Los métodos cuantitativos más comunes para expresar las concentraciones
1.Porcentaje referido a la masa=
2. Partes por millón (ppm)=
3. Molaridad (M)=
masa de soluto
masa de solución*100
masa de soluto
masa de solución* 1 000 000
moles de soluto
litro de solución
4. Normalidad (N)=
5. Molalidad (m)=
equivalentes de soluto
litro de solución
moles de soluto
kilogramo de disolvente
DisolucionesConcentración en disoluciones: la relación proporcional entre soluto y disolvente o
disolución.Concentraciones porcentuales (físicas) En ellas se establece la relación soluto-disolución en diferentes magnitudes y unidades. Corresponden a: porcentaje masa-masa, porcentaje masa-volumen y porcentaje volumen-volumen.Concentraciónporcentual
Masa/masa% m/m
Masa/volumen% m/V
Volumen/volumen% V/V
Definición Es la masa de soluto en gramos (g) presente en 100 gramos (g) de disolución
Es la masa de soluto en gramos (g) presente en 100 milílitros (mL) de disolución.
Es el volumen de soluto en mililitros (mL) en 100 milílitros (mL) de disolución.
Fórmula
Ejemplo 5 % m/m corresponde a 5 gramos de soluto que se disuelven en 95 gramos de disolvente, resultando 100 gde disolución.
10 % m/V corresponde a 10 gramos de soluto en 100 milílitros de disolución.
15 % V/V corresponde a 15 milílitros de soluto que se disuelven en 85 milílitros de disolvente para formar una disolución de 100 milílitros.
Disoluciones
¿Cuanta agua es necesaria para preparar una solución acuosa de sal al 5% m/m?
El almíbar es una disolución concentrada de azúcar disuelto en agua.¿Que concentración expresada en % m/m, se tiene al mezclar 50 g de azúcar en 250 g de agua?
¿Que cantidades de agua y sal se deben mezclar para obtener una disolución acuosa 7% m/v cuya densidad es 1,2 g/mL?
¿Cual es el % m/V de una disolución acuosa de 400 mL que contiene 40 g de soluto?
¿Que volumen de alcohol se debe agregar a 50 mL de agua para obtener una disolución de 70 mL y cual será su % v/v, considerando para este caso que los volúmenes son aditivos?
Si se disuelven 20 ml de alcohol en 80 ml de agua, ¿Cuál es el porcentaje de alcohol en la solución?
¿Cuántos gramos de azúcar se necesitan para preparar 200 g de una solución al 10% de azúcar?
Calcula la cantidad de azúcar que debe disolverse en 825 g de agua para preparar una solución de azúcar al 20%
E j e m p l o :
