Solubilidad y SolucionesSolubilidad y Soluciones

Mezclas Homogéneas- Gaseosas

- Sólidas

- Líquidas

- Solvente o Disolvente: Sustancia que está presente en mayor cantidad.

- Soluto: Todos los otros componentes que se encuentran disueltos en el disolvente, generalmente se encuentran en menor proporción.

SOLUBILIDADSe define como la cantidad máxima, de

SOLUTO, que se disolverá en una cantidad determinada de DISOLVENTE y producirá un sistema estable a una temperatura específica.

Ej. 35,7 g de NaCl en 100 g de H2O a 0º C

Solución Saturada

Solución Insaturada

Solución Sobresaturada

Disuelto Soluto Puro Soluto Dinámico Equilibrio

10.0 g de NaCl en 100 g de H2O a 0º C

45.0 g de NaCl en 100 g de H2O a 0º C

Soluciones Inestables

1. SOLUBILIDAD Y PROPIEDADES ELÉCTRICAS 

a. No electrolito Ejemplo: Alcoholes (R-OH)

b. Electrolitos              

i. Fuertes

Ejemplos:►     Todos los compuestos de fórmula MaXb donde M es un metal y X es no metal.►     Todos los ácidos fuertes: HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4*, HClO4

►     Todas las bases fuertes: LiOH, NaOH, KOH, RbOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2, Sr(OH)2

* Solo el primer protón de H2SO4 es fuerte. 

ii. Débiles

Ejemplos: ► ácidos débiles inorgánicos: HF, HNO2, HClO2, HClO, H2SO3, H3PO4 y otros ácidos no

incluidos entre los fuertes de arriba.► ácidos orgánicos: RCOOH (ácido acético, ácido fórmico y otros)► Bases débiles: NH3, RNH2

2. REGLAS DE SOLUBILIDAD EN AGUA 

a) Solubles

► Todos los nitratos (NO32-), acetatos (CH3COO-) y todos los cloratos (ClO3

-) son solubles► Todas las sales de los metales alcalinos (Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+) y el ión amonio (NH4

+) son solubles► Todos los cloruros (Cl-), bromuros (Br-) y yoduros (I-) son solubles, Excepto los de: plata (Ag+ ), plomo (Pb+2) y mercurio (Hg+2, Hg2

+2) ►Todos los sulfatos (SO4

-2) son solubles, Excepto los de: calcio (Ca+2), estroncio (Sr+2), bario (Ba+2), plomo (Pb+2), plata (Ag+) y mercurio (I) (Hg2

+2) 

b) Insolubles ► Todos los sulfuros (S-2), carbonatos (CO3

-2), sulfitos (SO3-2) y fosfatos (PO4

-3) son insolubles Excepto los de: los metales alcalinos y el ión amonio. ► Todos los hidróxidos (OH-) son insolubles excepto los de los metales alcalinos y el de bario (Ba+2). El Ca(OH)2 y el Sr(OH)2 son poco solubles.

Unidades de ConcentraciónUnidades de Concentración..

• Porcentaje Peso / Peso (%P/P):Porcentaje Peso / Peso (%P/P):

• Porcentaje Peso / Volumen (%P/V):Porcentaje Peso / Volumen (%P/V):

• Porcentaje Volumen / Volumen (%V/V):Porcentaje Volumen / Volumen (%V/V):

100)()(

/% Solución

Soluto

gmgm

PP

100)()(

/% Solución

Soluto

mLVmLV

VV

100)()(

/% Solución

Soluto

mLVgm

VP

Unidades de ConcentraciónUnidades de Concentración..

• Fracción Molar (X):Fracción Molar (X):

• Molaridad (M):Molaridad (M):

• Molalidad (m):Molalidad (m):

)()(

molesnmolesn

XT

Solutosoluto

Soluciónsoluto

Soluto

Solución

Solutosoluto LVPMoPA

gmLV

molesnM

)() ()(

)()(

Solvente

Solutosoluto kgm

molesnm

)()(

Equilibrio QuímicoEquilibrio Químico

Co

nce

ntr

ació

n /

M

Tiempo / seg.

Co

nce

ntr

ació

n /

MTiempo / seg.

1.1. Ley de Acción de Masas y Constante de Ley de Acción de Masas y Constante de Equilibrio.Equilibrio.

RR P P

RR P P

Eq.Eq. Eq.Eq.

Co

nce

ntr

ació

n /

M

Tiempo / seg.

NN22OO4(g)4(g)

NONO2(g)2(g)

NN22OO4(g)4(g) 2NO 2NO2(g)2(g)

3

42

22 1063,4.

][][ cte

ONNO

Ley de Acción de MasasLey de Acción de Masas: Para una reacción en equilibrio a temperatura : Para una reacción en equilibrio a temperatura constante, una relación determinada entre las concentraciones de reactivos constante, una relación determinada entre las concentraciones de reactivos y productos tiene un valor constante K.y productos tiene un valor constante K.

dDcCbBaA cba

dc

KBADC

][][][][

NN22OO4(g)4(g) 2NO 2NO2(g)2(g)

][][

42

22

ONNO

Kc 42

2

2

ON

NOp P

PK

Considerando la ecuación del gas ideal y V, T constantes. Considerando la ecuación del gas ideal y V, T constantes.

ncp RTKK

ripi nnn

KKcc o K o Kpp

> 1> 1, La reacción estará desplazada hacia los , La reacción estará desplazada hacia los productos productos [P] > [R] [P] > [R]

< 1< 1, La reacción estará desplazada hacia los , La reacción estará desplazada hacia los reactivos reactivos [P] < [R] [P] < [R]

a.a. Dependencia de la Estequiometría de ReacciónDependencia de la Estequiometría de Reacción::

NN22OO4(g)4(g) 2NO 2NO2(g)2(g)][

][

42

22

ONNO

Kc

½½NN22OO4(g)4(g) NO NO2(g)2(g) 2/142

2'

][][

ONNO

Kc

b.b. Equilibrios que involucran al solventeEquilibrios que involucran al solvente::

COOH][CH]COO][CHO[H

O][HK K cc3

332

'

COOH][CH

]COO][CH[H Kc

3

3

O]COOH][H[CH]COO][CHO[H

KCOOCHO HO HCOOHCH c-(ac)(ac)(ac)

23

33'3323

COOCHH COOHCH -(ac)(ac)(ac) 33

.][ 232 cteO][HCOOHCHO][H

c.c. Equilibrios múltiplesEquilibrios múltiples::

17212332

11

3

32233

7

32

31332

100,2 2

108,4

102,4

ccc-(ac)(ac)(ac)

-

c-(ac)(ac)

-(ac)

-

c-(ac)(ac)(ac)

KKK COH COH

][HCO]][CO[H

K COH HCO

]CO[H]][HCO[H

KHCOH COH

(+)(+)

Si una reacción puede ser expresada como la suma de dos o más Si una reacción puede ser expresada como la suma de dos o más reacciones, la constante de equilibrio para la reacción global está dada reacciones, la constante de equilibrio para la reacción global está dada por el producto de las constantes de equilibrio de las reacciones por el producto de las constantes de equilibrio de las reacciones individuales. individuales.

La Rx. se desplaza La Rx. se desplaza hacia los hacia los

REACTANTESREACTANTES

La Rx. se desplaza La Rx. se desplaza hacia los hacia los

PRODUCTOSPRODUCTOS

2.2. Predicción de la Dirección de una Predicción de la Dirección de una Reacción Química.Reacción Química.

Cuociente de Reacción (Q)Cuociente de Reacción (Q): : Corresponde al valor obtenido al Corresponde al valor obtenido al reemplazar las concentraciones iniciales en la expresión matemática de reemplazar las concentraciones iniciales en la expresión matemática de la constante de equilibrio.la constante de equilibrio.

bo

ao

do

co

c BADC

Q][][][][

QQcc < K < Kcc

QQcc = K = Kcc

QQcc > K > Kcc

QQcc < K < Kcc Q Qcc = K = Kcc Q Qcc > K > Kcc

Concentraciones Concentraciones iniciales de iniciales de equilibrioequilibrio

3.3. Factores que Afectan el Equilibrio Factores que Afectan el Equilibrio Químico.Químico.

Principio de Le – ChâtelierPrincipio de Le – Châtelier: : Cuando un sistema en equilibrio Cuando un sistema en equilibrio experimenta una perturbación externa, este se modificará alcanzando experimenta una perturbación externa, este se modificará alcanzando una nueva condición de equilibrio de modo de cancelar en forma una nueva condición de equilibrio de modo de cancelar en forma parcial dicha perturbación.parcial dicha perturbación.

Perturbación:

• Concentración.

• Presión.

• Volumen.

• Temperatura.

a.a. Cambio en la concentración de un participanteCambio en la concentración de un participante::

• Adición de un reactivo o extracción de un producto, desplaza el equilibrio hacia los productos hasta que se alcance una nueva condición de equilibrio.

• Adición de un producto o extracción de un reactivo, desplaza el equilibrio hacia los reactivos hasta que se alcance una nueva condición de equilibrio.

b.b. Cambios de presión y volumenCambios de presión y volumen::

• Sólo afecta a aquellos equilibrios donde a lo menos participa una especie gaseosa ya sea como reactivo o como producto.

• Cambios de presión y volumen afectan la concentración del gas sacando al sistema de su condición de equilibrio. Este reaccionará hasta alcanzar una nueva condición de equilibrio.

VP

1

RTP

Vn

gas ][

cQ QQcc < K < Kcc Q Qcc = K = Kcc Q Qcc > K > Kcc

Hasta alcanzar nueva Hasta alcanzar nueva condición de condición de

equilibrioequilibrio

c.c. Cambio de TemperaturaCambio de Temperatura::

Afectan el valor de la constante de equilibrio, depende de la naturaleza de la Afectan el valor de la constante de equilibrio, depende de la naturaleza de la reacción.reacción.

• Reacciones Exotérmicas:Reacciones Exotérmicas:

Un aumento de la temperatura desplaza el equilibrio hacia los reactivos y una disminución de la temperatura lo hará hacia los productos.

• Reacciones Endotérmicas:Reacciones Endotérmicas:

Un aumento de la temperatura desplaza el equilibrio hacia los productos y una disminución de la temperatura lo hará hacia los reactivos.

Un aumento de la temperatura favorece a una reacción endotérmica y una disminución de la temperatura favorece una reacción exotérmica

(del punto de vista de la formación de producto)