soluciones unidad ii. elementos de fisicoquímica. unexpo-departamento de ingeniería química
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Soluciones
Unidad II. Elementos de Fisicoquímica.
UNEXPO-Departamento de Ingeniería Química.
¿Solución?
Disolución ComponentesDisoluciones Gaseosas
Aire N2, O2 y otros
Gas Natural CH4, C2H6 y otros
Disoluciones LiquidasAgua de Mar H2O, NaCl y muchos más.
Refresco H2O, CO2, C12H22O11 (sacarosa), y otros
Disoluciones SolidasLatón Amarillo Cu, Zn
Oro (18, 14 kilates) Au, Cu
Soluto (s) + Solvente = Solución
Unidades de Concentración Se expresa en:Porcentaje masa-masa (%m/m) %m/m = [(masa (g) de soluto / masa (g) de solución)] *100
Porcentaje masa-volumen (%m/v) %m/v = [(masa (g) de soluto / mL de solución)] *100
Porcentaje volumen-volumen (%m/m) %v/v = [(mL de soluto / mL de solución)] *100
Fracción Molar (X) Xi =(moles del componente i / moles totales)
Molaridad (M) M = (moles de soluto / L de Solución)
Molalidad (m) m = (moles de soluto / Kg de Solvente)
Partes por millón (ppm) mg de soluto / L de solución
Partes por Billón (ppb) μg de soluto / L de solución
Partes por Trillón (ppt) ng de soluto/ L de solución
Concentración de Soluciones
Ejemplo. Expresión de la concentración de una solución en varias unidades.Se ha preparado una solución de etanol-agua disolviendo 10 mL de etanol, cuya densidad es 0,789 g/mL en un volumen para obtener 100 mL de disolución con una densidad 0,982 g/mL. ¿Cuál es la concentración de etanol en esta disolución expresada como (a) % v/v (b) %m/m (c) % m/v (d) fracción molar (e) porcentaje molar (f) molaridad (g) molalidad?
Cont. Ejemplo (2).
Cont. Ejemplo (3).
Fuerzas Intermoleculares y Proceso de Disolución
Disminución de la Presión de Vapor (ΔP). Ley de Raoult
• El sistema ya esta desordenado, por tanto la presión de vapor disminuye.• La Ley de Raoult para soluciones diluidas expresa:
Elevación del Punto de Ebullición. • Debido a que la presión de vapor de una solución, es menor que la del disolvente puro a cualquier temperatura, una solución ebulle a una temperatura mas alta que la del disolvente puro
Depresión del Punto de Congelación. • Al descender la presión de vapor de la solución solo se pueden evaporar las moléculas del disolvente (volátiles). De manera similar, solo las moléculas del disolvente pueden solidificar, dejando nuevamente atrás a las moléculas de soluto para formar una solución mas concentrada.
• El punto de congelación de una solución es la temperatura a la cual su presión de vapor es igual a la del disolvente puro.
• En otras palabras el numero de partículas de disolvente que dejan y entran al solido por unidad de tiempo se igualan a una temperatura mas baja.
Diagrama de fases del solvente puro y de la solución.
PRESION OSMOTICA