soluciones 2ºmedio 20112.0
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SOLUCIONES
UNIDAD 2
GENERALIDADES DE LOS SOLIDOS, LIQUIDOS Y
GASES
GASES: TEORIA CINETICA MOLECULA
R
GENERALIDADES DE LOS GASES
Los gases están formados por pequeñas
partículas que poseen masa y volumen , que
se encuentran separadas entre sí por
distancias muy grandes
Debido a la distancia que existe entre las
moléculas la fuerza de atracción o repulsión
que pudiese existir es despreciable
Las moléculas de un gas se encuentran en
constante movimiento de forma aleatoria , es
decir, en distintas direcciones y velocidades
La colisión entre partículas va transfiriendo
la energía que posee cada molécula de una
a otra
La energía cinética que alcancen las
partículas del gas estará en una relación de
proporcionalidad con respecto a la
temperatura en kelvin , es decir, a mayor
temperatura mayor será la energía cinética
de las partículas
PROPIEDADES DE LOS GASES
Densidad: masa por unidad de volumen,
pero en el caso de los gases el volumen
depende directamente de la presión y la
temperatura.
DIFUSION
CUANDO ENTRAN EN CONTACTO 2 GASES, SE MEZCLAN HASTA QUE LAS PARTICULAS QUEDAN UNIFORMEMENTE REPARTIDAS,
ESTO OCURRE POR EL ESPACIO EXISTENTE ENTRE LAS PARTICULAS
COMPRESIBILIDAD
Los gases pueden
comprimirse ocupando un
menor volumen
SÓLIDOS
¿MOVIMIENTO?
PROPIEDADES DE LOS SÓLIDOS
ELASTICIDAD:
S e presenta
cuando un material
recupera su forma
original luego de
aplicarle una
fuerza
TENACIDAD
Resistencia a la
fractura
DUREZA
Resistencia
que pone el
solido a ser
rayado
MALEABILIDAD Y DUCTIBILIDAD
La maleabilidad y
ductibilidad se
presenta cuando los
sólidos pueden
formar láminas y la
ductibilidad cuando
pueden formar hilos
RESISTENCIA
El sólido es capaz
de soportar
grandes
esfuerzos y
presiones sin
deformarse
PROPIEDADES DE LOS LIQUIDOS
Forma y volumen definido: las fuerzas de
atracción de los líquidos limitan el
movimiento de las moléculas dentro del
recipiente que las contiene, sin embrago
poseen , gran fluidez, lo que permite que los
líquidos fluyan, haciendo que su forma
dependa del recipiente que las contiene, por
lo que se dice que tienen un volumen
definido
DIFUSIÓN
Al mezclar 2 líquidos, las moléculas de uno
de ellos se difunde en las del otro líquido, al
igual como ocurre en los gases pero a una
velocidad menor.
VISCOSIDAD
Es la resistencia del
liquido a fluir . Un liquido
que posee una alta
viscosidad fluirá mas
lentamente que un uno
menos viscoso
Disoluciones químicas
Recordemos….
¿Qué son las disoluciones químicas?
Mezcla homogénea, constituida por dos o
más componentes
Soluciones = disoluciones
COMPONENTES DE UNA DISOLUCION
SOLUTO: Es la sustancia que se encuentra en menor cantidad y por lo tanto, se disuelve
SOLVENTE O DISOLVENTE: Es la sustancia que se encuentra en mayor cantidad y por lo
tanto, disuelve
SOLVENTE O DISOLVENTE
Es la sustancia que disuelve o dispersa al soluto y
generalmente se encuentra en mayor proporción.
Existen solventes 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.
ESTRUCTURA
MOLECULAR DEL AGUA
La mayor electronegatividaddel oxígeno con respecto alhidrógeno, determina unadistribución asimétrica de lacarga electrónica, con mayordensidad electrónica sobre eloxígeno, y un déficitelectrónico sobre loshidrógenos.
En consecuencia, la molécula de agua es un dipolo eléctrico, sin carga neta.
Esta estructura condiciona muchas de las propiedades físicas y químicas del agua, debido fundamentalmente a la posibilidad de establecimiento de puentes de hidrógeno entre moléculas acuosas y de éstas con otras moléculas.
PUENTE DE
HIDRÓGENO Un enlace por puente de
hidrógeno se efectúa entreun átomo electronegativo yel átomo de hidrogeno unidocovalentemente a otro átomoelectronegativo.
Este enlace es mucho masdébil que los enlacescovalentes, formándose yrompiéndose con mayorrapidez que estos últimos.
Cada molécula de aguapuede interactuar porpuentes de hidrogeno conotras cuatro moléculas deagua.
Propiedades Físicas y Químicas del Agua
1. Densidad máxima a 4 °C:
• Esto permite que el hielo flote en el agua.
• Esta densidad anómala permite la existencia de vida marina
en los casquetes polares ya que el hielo flotante actúa como
aislante térmico, impidiendo que la masa oceánica se
congele.
2. Elevado Calor Específico (1 cal/g x °C) (calor necesariopara elevar la temperatura de 1 g de agua en 1 °C)
• Este alto valor permite al organismo importantes cambiosde calor con escasa modificación de la temperaturacorporal.
• El agua se convierte en un mecanismo regulador de latemperatura del organismo, evitando alteracionespeligrosas, fundamentalmente a través de la circulaciónsanguínea.
Propiedades Físicas y Químicas del Agua3. Elevada Temperatura de ebullición:
En comparación con otros hidruros, la Temperatura de ebullición del
agua es mucho mas elevada (100 °C a 1 atmósfera). Esto hace que el
agua se mantenga liquida en un amplio margen de temperatura (0-100
°C), lo que posibilita la vida en diferentes climas, incluso a temperaturas
extremas.
5. Elevada Conductividad Calórica:
• Permite una adecuada conducción de calor en el organismo,
contribuyendo a la termorregulación, al mantener constante e igualar
la temperatura en las diferentes zonas corporales.
4. Elevado Calor de Vaporización:
• La vaporización continua de agua por la piel y los pulmones
constituye otro mecanismo regulador de la temperatura.
• La evaporación del sudor contribuye a este mantenimiento, y supone
la eliminación total de unas 620 Kcal diarias.
Propiedades Físicas y Químicas del Agua6. Disolvente de compuestos polares de naturaleza no iónica: Debido a
la capacidad del agua de establecer puentes de hidrogeno con
grupos polares de otras moléculas no iónicas. Así, puede disolver
compuestos como alcoholes, ácidos, aminas y glúcidos.
7. Capacidad de Hidratación o Solvatación de Iones:
• El carácter dipolar del agua determina que sus moléculas rodeen alos distintos iones, aislándolos del resto. A este fenómeno se ledenomina hidratación o Solvatación de iones y facilita la separaciónde iones de diferentes carga, lo que contribuye a la solubilización decompuestos iónicos.
8. Disolvente de Moléculas Anfipáticas:El agua solubiliza compuestos antipáticos (se llaman asi aquellos que presentan en su estructura grupos polares y apolares simultáneamente).Esta solubilización lleva consigo la formación de micelas, con los grupos apolares o hidrófobos en su interior y los grupos polares o hidrófilos orientados hacia el exterior para contactar con el agua.El agua es considerada como el disolvente universal, permitiendo la realización de procesos de transporte, nutrición, osmosis, etc., cuya ausencia haría imposible el desarrollo de la vida.
Propiedades Físicas y Químicas del Agua
10. El agua es un electrolito débil:
• Ello se debe a la naturaleza de su estructura molecular. Libera
el mismo catión que los ácidos (H+; ion hidrógeno o protón, o
ion hidronio) y el mismo anión que las bases (OH-; ion
hidroxilo).
• Por tanto, el agua es un anfolito o sustancia anfótera, es decir,
puede actuar como ácido o como base.
9. Elevada Tensión Superficial:Determina una elevada cohesión entre las moléculas de su superficie y facilita su función como lubricante en las articulaciones.Las sales biliares ejercen esta acción tensoactiva en el intestino delgado, facilitando la emulsión de grasas y, con ello, la digestión.
SOLUBILIDAD
La solubilidad es una medida de la
capacidad de disolverse una determinada
sustancia (soluto) en un determinado medio
(solvente)
NaCl en agua a 0ºC es de 35.7 g por 100 mL
de agua.
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA SOLUBILIDAD
Interacciones soluto-disolvente
cuanto mayores sean las atracciones entre
el soluto y las moléculas de disolvente,
mayor será la solubilidad.
EFECTOS DE PRESIÓN
Las solubilidades de los sólidos y líquidos no
acusan un efecto apreciable de la presión,
La solubilidad de un gas en cualquier
disolvente aumenta al incrementar
la presión del gas sobre el disolvente
EFECTOS DE LA TEMPERATURA
La solubilidad de la mayor parte de los
solutos sólidos en agua aumenta al
incrementarse la temperatura de la
disolución.
la solubilidad de los gases en agua
disminuye al aumentar la temperatura
CONDUCTIVIDAD
Electrolíticas: se llama también soluciones
iónicas y presentan una apreciable
conductividad.
Eje: soluciones acuosas de ácidos, bases y
sales.
No electrolíticas: su conductividad es
prácticamente nula, no forman iones y el soluto
se disgrega hasta el estado molecular.
Eje: soluciones de azúcar, alcohol, glicerina
CONCENTRACIÓN DE UNA SOLUCIÓN
La relación entre la cantidad de sustancia
disuelta (soluto) y la cantidad de disolvente
se conoce como concentración.
Esta relación se expresa cuantitativamente
en forma de unidades físicas y unidades
químicas, debiendo considerarse la
densidad y el peso molecular del soluto.
Solución Solvente Soluto
Refresco (l) H2O Azúcar, CO2
Aire (g) N2 O2, CH4
Soldadura (s) Cr Mn, C , P , Si
, S
Ejemplos:
EL AGUA COMO DISOLVENTE
El agua es el disolvente más universal, es decir, el líquido que más sustancias
disuelve y ello hace que sea una de las sustancias más
importantes en el ámbito de las disoluciones.
Soluto polar:
Si se disuelve en agua.
Soluto no polar:
No se disuelve el agua, pero sí en disolventes no
polares.
Clasificación de disoluciones
DISOLUCIONES
ESTADO CONCENTRACION
Disoluciones
sólidas
Disoluciones
liquidas
Disoluciones
gaseosas
Disoluciones diluidas
(insaturadas)
Disoluciones concentradas
(saturadas)
Disoluciones
supersaturadas
Diluidas o insaturadas: Son las que tienen una pequeña cantidad de soluto en un determinado volumen de disolución.
Concentradas o saturadas : Son aquellas que tienen gran cantidad de soluto en un determinado volumen de disolución y por lo tanto, están próximas a la saturación. Existe un equilibrio dinámico entre soluto y disolvente.
Supersaturadas : Son las que contienen más soluto que el presente en las disoluciones saturadas.
I) Clasificación de disoluciones según su concentración:
Insaturada Saturada Supersaturada
Estos vasos, que contienen un tinte rojo, demuestran cambios cualitativos en la concentración. Las soluciones a la izquierda están más
diluidas, comparadas con las soluciones más concentradas de la derecha.
Disoluciones
Estado de Disolución Estado del Disolvente Estado del Soluto Ejemplo
Líquido Líquido
Líquido Cloro doméstico
Gas Bebidas de fantasía
Sólido Agua de mar
Gas Gas
Líquido Neblina
Gas Aire
Sólido Humo
SólidoSólido
Líquido Amalgamas
Gas Hidrógeno en paladio
Sólido Aleación de bronce
Disoluciones sólidas: son las aleaciones de los metales
Ejemplos:
Bronce (Cu-Sn) Acero (Fe-Cu)
Latón (Cu-Zn) Amalgama (Hg – METAL)
II) Clasificación de disoluciones según su estado:
Disoluciones liquidas
Sólido en liquido Liquido en liquido
Gas en liquido
Azúcar en agua
Sal en agua
Alcohol en agua CO2 en agua(Bebidas gaseosas)
• Disoluciones gaseosas
aire
smog
ACTIVIDADES
De las siguientes mezclas justifica
cuáles son soluciones, indica los
solutos y los solventes
Arcilla y arena; aceite y alcohol;
vinagre; bronce; smog; amalgama;
agua y yodo
Forma soluciones liquido liquido,
sólido liquido, sólido sólido; líquido
gas:
Cobre - agua
café en grano
Etanol - metanol - cinc
Tetracloruro de carbono
Si tienes una solución saturada formada por
10g de jugo en polvo y 50 ml de agua,
responde:
¿Qué tipo de solución es?
¿cuál es el solvente y cuál es soluto?
¿Cuándo estará insaturada y cuándo
saturada?
Disoluciones
Solubilidad : 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.