SISTEMA HOMOGÉNEO

DOCENTE: YENNY PAOLA CALDERON MORA

Se denominan

Tienen

Mezclas homogéneas

Soluciones

Una sola faseComposición variable Dos componentes

solventesoluto

La solubilidad

Propiedades coligativas

Disminución de la presión de vapor

Presión osmótica

Aumento del punto de ebullición

Disminución del punto de congelación

EL AGUA COMO SISTEMA HOMOGÉNEO

• Sustancia que esta por todas partes y sus usos son infinitos.

• Cubre el 71 % de la superficie terrestre.• Componente vital para los seres vivos.• Única sustancia que, en nuestro medio, se

presenta en los tres estados físicos.

PROPIEDADES DEL AGUA

• El agua pura es un líquido incoloro, inodoro; cualquier cambio en estas propiedades se debe a las impurezas que están disueltas en él.

• Hierve a 100 C y se congela a O C (a 1 atm de presión), su densidad en estado líquido es de 1 g/ml a 4 C, sólido es de 0,91 g/ml.

• Molécula formada por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, unidos por enlace covalente, (enlace O-H bastante polar)

• La polaridad de las moléculas de agua da origen a una atracción mutua que se ejerce mediante fuerzas electrostáticas; cada uno de los hidrógenos (positivo) de una molécula de agua es atraído por el oxígeno (negativo) de moléculas vecinas, formando redes o agregados moleculares, esta atracción entre el hidrógeno de una molécula y el oxígeno de otra se considera como un tipo especial de enlace llamado Puente de Hidrógeno

Los puentes de hidrógeno son los responsables de ciertas características del agua, como:

• El hielo flota en un vaso de agua, debido a que el agua sólida presenta menor densidad que la del agua líquida.

• En el agua líquida, las moléculas se encuentran cercanas; en el hielo, los puentes de hidrógeno obligan a las moléculas a orientarse de manera que se generen espacios, disminuyendo la densidad en estado sólido.

• Cuando el agua se enfría hasta 4 C, no se contrae sino que empieza a expandirse, a esta temperatura, las moléculas se aproximan hasta donde sea posible, su volumen aumenta y la densidad disminuye, la mayoría de las sustancias se expanden al calentarse y se contraen al enfriarse.

• Las moléculas de agua forman gotas esféricas debido a la tensión superficial, que es la fuerza con que las moléculas son atraídas en todas las direcciones por moléculas circundantes , incluso las de la superficie, agrupándose apretadamente (debido a esta característica, una aguja flota y algunos insectos pueden caminar sobre la superficie de un charco o lago.

EL AGUA COMO SOLVENTE

• Por su polaridad, el agua es un buen solvente de la mayoría de compuestos iónicos y moleculares polares

CLASES DE SOLUCIONES• Soluciones sólidas: aleaciones como: el bronce

(Cu y Sn), el latón (Cu y Zn) y acero (Fe y C).• Soluciones líquidas: gasolina (hidrocarburos y

aditivos).• Solubles o miscibles: cuando una sustancia se

disuelve en otra y forman una solución (agua y alcohol).

• Insolubles o inmiscibles: al mezclarse forman mas de una fase (agua y gasolina).

• Solubilidad: término cuantitativo, se refiere a la cantidad máxima de soluto que puede disolverse en una cantidad dada de solvente a una temperatura dada.

• Solución concentrada y diluida

• Solución saturada, insaturada e insaturada.

SOLUBILIDAD

• Capacidad que tiene un sustancia de disolverse en otra.

• La máxima cantidad de un soluto que puede disolverse en una cantidad dada de solvente a una temperatura determinada.

FACTORES QUE AFECTAN LA SOLUBILIDAD

• La naturaleza del soluto y del solvente: debe haber atracción entre el soluto y el solvente, para que estos se separen en iones individuales o moleculares y formen una solución. «los compuestos polares se disuelven en compuestos polares (éter, cloroformo, gasolina, acetona, CCl4) y los compuestos apolares se disuelven apolares»

• Temperatura: para las soluciones sólido en líquido, al aumentar la temperatura, aumenta la solubilidad, debido a que la temperatura aumenta el movimiento de las partículas y quedan libres al entrar en la solución.

• La solubilidad de un gas en un líquido y de un gas en un sólido, disminuye al aumentar la temperatura.

• La presión: al aumentar la presión, aumenta la solubilidad de un gas en un solvente.

• La presión tiene poco efecto sobre la solubilidad de soluciones líquido en líquido y de sólido en líquido, porque en ambos casos son prácticamente incompresibles

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES

DISMINUCIÓN DEL PUNTO DE CONGELACION: la temperatura de congelación de las soluciones con solutos no volátiles (no se evaporan de la solución) es menor que la temperatura de congelación del solvente puro, por ejemplo, el agua de mar no se congela a 0°C sino a una temperatura inferior debido a las sales disueltas.

AUMENTO EN EL PUNTO DE EBULLICIÓN: la temperatura de ebullición de las soluciones con solutos no volátiles es mayor que la del solvente puro. Cuanto mayor sea la concentración del soluto, mayor será el aumento del punto de ebullición. El punto de ebullición del agua de mar o de azúcar, estas soluciones hierven a temperaturas algo superiores al punto de ebullición normal del agua pura.

DISMINUCION EN LA PRESION DE VAPOR: La presión de vapor de una solución disminuye con relación a la del solvente puro, cuando se le agrega un soluto no volátil, esto depende de las fuerzas de atracción que ocurren entre el soluto y el solvente y de la disminución del número de moléculas del solvente en la superficie, que dificultan la evaporación de éste, ya que cuanto mayor sea el número de moléculas de soluto no volátil, menor será el de las moléculas evaporadas de solvente.

• PRESION OSMÓTICA: Cuando un solvente puro se encuentra separado de una solución mediante una membrana osmótica, las moléculas del solvente penetran (ejerciendo presión) espontáneamente sobre la membrana en ambas direcciones, pero con velocidades diferentes. El paso del solvente se debe a su tendencia natural de moverse de una región de menor concentración, originando un aumento en e volumen de la solución.

La cantidad de soluto

La cantidad de solvente

Unidades físicas Unidades químicas

% masa/masa Molaridad (M)

% volumen/volumen Molalidad (m)

%masa/volumen Normalidad (N)

p.p.m Fracción molar (X)

La concentración de soluciones

Concentración de las soluciones

• La concentración de una solución es una medida de la cantidad de soluto presente en cierta cantidad de solvente

Unidades físicas de concentración

• % m/m = masa del soluto x 100 masa de la solución

• % v/v = volumen del soluto x 100 volumen de la solución

• % m/v = masa del soluto x 100 volumen de la soluciónSe usan en investigaciones biológicas, industría alimenticia y farmacia.

• p.p.m. = masa del soluto mg x 100 masa de la solución kg Se usan para describir la cantidad de contaminantes del agua, aire, alimentos, entre otros. Para expresar las dosis letales (DL 50)

Unidades químicas de concentración

• Molaridad o concentración molar (M):

M = moles del soluto litros de solución

Se usa en reacciones que tienen lugar en soluciones. Para controlar la cantidad de reactivo utilizado

• Molalidad (m): m = moles de soluto kg solvente

En el cálculo de propiedades coligativas de soluciones

Normalidad (N): las concentraciones de ácidos, bases y sales se expresan en normalidad.N = No. de eq- g de soluto litro de solución

• Fracción molar (X):

X = No. Moles de A____ moles de A + moles de B

DILUCIONES Los reactivos disponibles en el laboratorio se encuentran, por lo general, en forma de sólidos o en soluciones comerciales muy concentradas (cercanas al 100%). Con frecuencia es necesario preparar soluciones menos concentradas, a partir de estos materiales, para lo cual debemos diluirlas. Esto significa que el número de las moléculas no de moles del soluto al principio y al fina, es el mismo.

• n1 = M1 x V1• n2= M2x V2• n1 = n2De ahí deducimos que:• M1 x V1 = M2 x V2 ó• C1 x C1 = C2 x C2