seminario 4-disoluciones

de 7 Profesora Magalis V. Clarke

Seminario Nº 4 – Disoluciones

¿Qué es una Disolución? Es una mezcla homogénea (una fase) que contienen dos o más tipos de sustancias denominadas soluto y disolvente; que se mezclan en proporciones variables; sin cambio alguno en su composición, es decir no existe reacción química.

Soluto + Disolvente = Disolución

El soluto: Es la sustancia que se disuelve o solubiliza Se encuentra en menor proporción, ya sea en masa o volumen A la naturaleza del soluto se deben el color, el olor, el sabor de la disolución

El disolvente: Es la sustancia que disuelve, solubiliza o dispersa al soluto, por lo que se

llama fase dispersante Generalmente se encuentra en mayor proporción El disolvente da el aspecto físico de la disolución En las disoluciones líquidas se toma como disolvente universal al agua

debido a su alta polaridad (propiedad de las moléculas Que representa la separación de cargas eléctricas en la misma).

Solubilidad La solubilidad expresa la cantidad de gramos de soluto disueltos por cada 100 g de disolvente a una determinada temperatura. Para calcularla, se utiliza la siguiente relación.

100

Para que una sustancia se disuelva en otra debe existir semejanza en las polaridades de sus moléculas.

Factores que modifican la Velocidad de la Disolución La velocidad de disolución es el tiempo que tarda el soluto en dejarse de percibir una vez introducido en el disolvente, es decir, el tiempo en que se disuelve. Los factores son los siguientes:


1. Estado de Subdivisión: Este factor tiene especial importancia en la disolución de sustancias sólidas en disolventes líquidos, ya que, entre más finamente dividido se encuentre el sólido, mayor superficie de contacto existirá entre las moléculas del soluto y el disolvente. Con ello, se aumenta la eficiencia de la solvatación. Es por eso que en algunas situaciones la trituración de los solutos facilita bastante la disolución

2. Agitación: Al agitar la disolución se van separando las capas de disolución que se forman del soluto y nuevas moléculas del disolvente continúan la disolución.

3. Temperatura: Al aumentar la temperatura se favorece el movimiento de las moléculas y hace que la energía de las partículas del sólido sea alta y puedan abandonar su superficie disolviéndose

4. Presión: La presión no afecta demasiado las solubilidades de sólidos y líquidos, mientras que tiene un efecto determinante en las de los gases. Un aumento en la presión produce un aumento en la solubilidad de gases en líquidos. Esta relación es de proporcionalidad directa.

Clasificación de las Disoluciones Según su estado de agregación El estado de agregación de una disolución está definido por el estado de agregación del disolvente, por ejemplo, si el disolvente es un líquido, la disolución será líquida y si el disolvente es un gas, la disolución será gaseosa. Existen diferentes tipos de disoluciones de acuerdo al estado de agregación de los componentes.

Componentes Estado de la disolución resultante

Sólido – sólido Sólido

Sólido – líquido Líquido

Líquido – líquido Líquido

Gas – gas Gas

Gas – líquido Líquido

Gas – sólido Sólido


Según su Concentración La concentración de una disolución viene dada por la proporción entre sus componentes (soluto y disolvente) o entre el soluto y la disolución.

Esta relación se puede establecer desde el punto de vista cualitativo o cuantitativo y, dentro de esto último tomar como base de referencia la masa o el volumen.

Las diversas formas de expresión podemos clasificarlas en dos grupos:

Disoluciones Empíricas También llamadas disoluciones cualitativas, esta clasificación no toma en cuenta la cantidad numérica de soluto y disolvente presentes. Se clasifican en:

1. Diluidas: Cuando la cantidad de soluto disuelta es pequeña en relación con la cantidad de disolvente

2. Saturadas o concentradas: Cuando el disolvente no admite ya más cantidad de soluto, a esa temperatura

3. Sobresaturada: Es aquella que contiene más sustancia disuelta que la que le correspondería en relación a la temperatura. Por evaporación o adición de cristales de soluto, puede producirse una cristalización, debido al exceso de soluto

Disoluciones Valoradas Son disoluciones valoradas cuantitativamente, sí toman en cuenta las cantidades numéricas exactas de soluto y disolvente que se utilizan en una disolución. La concentración de una disolución lo da el número de moléculas que tenga el soluto de una sustancia y el número de moléculas que tiene el resto de la sustancia.

Se clasifican en:

1. Unidades Físicas de Concentración: están expresadas en

función de la masa y del volumen, en forma porcentual.

Porcentaje

El porcentaje indica la cantidad de soluto o disolvente que hay por cada 100 g o 100 mL de disolución. El porcentaje puede ser masa a masa (m/m), masa a volumen (m/v) o volumen a volumen (v/v).


A. Porcentaje en masa o peso (m/m): El porcentaje en masa o peso indica la cantidad de soluto o disolvente que hay por cada 100 g de disolución. Una disolución al 15% (p/p) indica las siguientes relaciones:

15.0

100 ó

15.0 85.0

85.0 100 ó

Para calcular el porcentaje en peso utilizamos la siguiente relación:

%

ó 100

Masa de la disolución = Masa de soluto + Masa de disolvente

B. Porcentaje masa a volumen (m/v): El porcentaje masa a volumen indica la masa de soluto por cada 100 mL de disolución. Una disolución al 20% (m/v) indica que hay:

20.0 100 ó

Podemos calcular el porcentaje (m/v) con la siguiente relación:

%

ó 100

C. Porcentaje volumen a volumen (v/v): El porcentaje volumen a volumen

indica el volumen de soluto o disolvente que hay por 100 mL de disolución. Una disolución al 10% (v/v) indica las siguientes relaciones:

10.0

100 ó

10.0 90.0

90.0 100 ó

Para calcular el porcentaje volumen a volumen podemos utilizar la siguiente relación:

%

ó 100

mL de la disolución = mL de soluto + mL de disolvente


2. Unidades Químicas de Concentración: Para expresar la

concentración de las disoluciones se usan también sistemas con unidades químicas, como son:

Molaridad

La Molaridad (M) relaciona los moles de soluto que hay por cada litro de disolución. Una disolución 1.0 molar contiene 1.0 moles de soluto por cada litro de disolución. La molaridad se puede calcular como:

óó

ó

Debe recordarse que el volumen debe estar expresado en litros, que la molaridad puede utilizarse como un factor de conversión para obtener mol o litros según sea el caso:

ó

Molalidad

La molalidad (m) relaciona los mol de soluto que hay por kilogramos de disolvente. Una disolución 1.00 m contiene 1.00 mol de soluto por cada kilogramo de disolvente. La molalidad de una disolución se calcula como:

La molalidad también puede utilizarse como un factor de conversión para obtener mol de soluto o kg de disolvente

ó

Fracción Molar

La fracción molar relaciona los mol de un componente con respecto a los mol de todos los demás componentes.

;

La fracción molar no tiene unidades pues es la relación entre dos cantidades similares


Partes por Millón

Cuando las disoluciones son muy diluidas, las concentraciones se expresan en partes por millón (ppm).

ó

10

Una disolución con 1.0 ppm de un componente contiene 1.0 g del componente por cada millón de gramos (106 gramos) de disolución. Esta concentración tiene varios equivalentes:

1.0 10 ó

ó1.0 10 ó

ó1.0 1.0 ó

Debido a que estas disoluciones acuosas tienen densidades de 1.0 g/mL o 1.0 kg/L, una parte por millón (ppm) también corresponde a 1.0 mg del componente por cada litro de disolución.

ó

Relación entre las Formas de Expresar la

Concentración de las Disoluciones Los siguientes diagramas le ayudaran a relacionar las diferentes formas de expresar la concentración de las disoluciones

Para transformar de molaridad a molalidad

moles de soluto moles de solutoL de disolución kg de disolvente

Densidad

masa dedisolución

restar masade soluto

masa dedisolvente(gramos)


Para transformar de molalidad a molaridad

moles de soluto moles de solutoL de disoluciónKg de disolvente

gramos de disolvente

sumar masade soluto

masa dedisolución

densidad

Para transformar porcentaje m/m a molaridad

masa de soluto

L de disoluciónmasa de disolución

masa molar

Densidad

moles de soluto

Para transformar porcentaje m/m a molalidad

masa de soluto moles de solutoKg de disolventemasa de disolución

masa molar

Masadisolvente(gramos)

Restar masade soluto

seminario 4-disoluciones

Education