Unidad 10:Soluciones

Química

Definiciones de la solución

solución: una mezcla homogénea

-- e.g.,

-- 

aleación: una solución sólida de metales

-- e.g.,

solvente: la sustancia que disuelve el soluto

mezclado uniformemente en el nivel de la partícula

agua salada

bronce = Cu + Sn;latón = Cu + Zn

e.g., agua e.g., sal

solubilidad: “disolverá en”

miscible: refiere a dos líquidos que se mezclen      uniformemente en todas las proporciones

-- e.g., colorante y agua de alimento

Factores que afectan al índice de disolución

1. temperatura

2. tamaño de partícula

3. mezclándose

4. naturaleza del solvente o del soluto

Con más mezcla,tarifa

Como temp. , tarifa

Como tamaño,    tarifa

No podemos controlareste factor.

Clases de soluciones

solución acuosa: solvente = agua

amalgama:

e.g.,

tinte:

e.g.,

solución orgánica:

solvente = alcohol

amalgama dental

tinte del yodo (para los cortes)

solvente = mercurio

agua = “el solvente universal”

solventecontiene el ______

Los solventes orgánicos incluyenbenceno, tolueno, hexano, etc.

carbón

Definiciones de la No-Solución

insoluble: “no disolverá en”e. G.,

inmiscible: refiere a dos líquidos esono formará una solución

e. G.,

suspensión: aparece uniforme mientras que  siendo revuelto, pero  settles en un cierto plazo

e. G., 

arena y agua

agua y aceite

medicaciones líquidas

Polaridad molecular

moléculas no polares: -- e- se comparten igualmente

-- tender a ser simétrico

e.g.,

e.g.,

moléculas polares: -- e- No compartido igualmente

“Como disuelve como.”

grasas y aceites

H-C-H

 H

H-C-H

H-C-H

H-C-H

 H

agua

H H O

polar + polar = solución

no polar + no polar = solución

polar + no polar = suspensión (no se mezclará uniformemente)

Los esteroides anabólicos y HGH sonhormonas solubles en la grasa, sintéticas.

Usar principios de la solubilidad

Los productos químicos usados por el cuerpo obedecen principios de la solubilidad.

-- vitaminas solubles en agua: e.g.,

-- vitaminas solubles en la grasa: e.g.,

vitamina C

vitaminas A y D

La limpieza en seco emplea líquidos no polares.

Usando los principios de la solubilidad (cont.)

-- lanas polares del daño de los líquidos, seda

-- también, seco limpiar para las manchas obstinadas(tinta, moho, grasa)

-- el tetracloroetileno estaba en uso de largo plazo

C=CCl

ClCl

Cl

agente emulsionando (emulsor):

moléculas w/both un extremo polar Y no polar --

-- permite las sustancias polares y no polares mezclarse

e.g., jabón lecitina huevos

MODELO DE UNA MOLÉCULA DEL JABÓN

NO POLARHIDROCARBURO

COLAPOLAR

CABEZA

Na1+

detergente

jabón contra detergente-- --hecho de animal

y grasas vegetales

hecho del petróleo

--trabajos mejor en difícilmenteagua

El agua dura contiene los minerales w/ions tiene gusto del Ca2+, Magnesio2+,y FE3+ eso substituye el Na1+ en el extremo polar del jabónmolécula. El jabón se cambia en un insolubleprecipitado (es decir, espuma del jabón).

NO POLARHIDROCARBURO

COLACABEZA POLAR

Na1+

micela: una gotita líquida cubierta w/soap o moléculas detergentes

aceite

H2O

H2O

H2O H2O

Solubilidad

Temp. (oC)

Solubilidad

(g/100 g H2O)

KNO3 (s)

KCl (s)

(G) del ácido clorhídrico

SOLUBILIDADCURVA

no saturado: el solenoide' n podía sostener más   soluto;

saturado: el solenoide' n tiene amt “apenas de la derecha”.        del soluto;

sobresaturado: el solenoide' n tiene “demasiado” soluto        disuelto en él;

cuánto solutodisuelve en dadoamt. del solvente en atemp dado.

debajo de la línea

en la línea

sobre la línea

tensión repentinacausa estomucho ppt

Gases disueltos sólidos disueltos       en líquidos en líquidos

To

Solenoide.

To

 Solenoide.

Como To   ,_ de la solubilidad

Como To   ,_ de la solubilidad

 [O2]

Usar una solubilidad disponiblela curva, clasifica comono saturado, saturado,o sobresaturado.

80 g nanos3 @ 30oC

KCl @ 60 de 45 goC

30 g KClO3 @ 30oC

Pb de 70 g (NO3)2 @ 60oC

por

100

g H

2O

no saturado

saturado

sobresaturado

no saturado

Por 500 g H2O,100 g KNO3 @ 40oC

punto de saturación@ 40oC para 100 g H2O

= 63 g KNO3

Tan saturación pinta.@ 40oC para 500 g H2O

= 5 x 63 g= 315 g

100 g < 315 g

no saturado

(No saturado, saturado, o sobresaturado?)

Describir cada situación abajo.(a) Por 100 g H2O,      100 g nanos3 @ 50oC.

(b) Solenoide fresco' n (a) muy      lentamente a 10oC.

(c) Apagar el solenoide' n (a) adentro      un baño de hielo a 10oC.

no saturado;todo el soluto disuelve;solenoide claro' N.

sobresaturado;el soluto adicional permaneceen el solenoide' n; todavía claro

saturado; soluto adicional (20 g)no puede permanecer en el solenoide' n y no llega a ser visible

Cristalería - precisión y coste

cubilete contra el frasco volumétrico

1000 ml el + 5% 1000 ml + 0.30 ml

Cuando está llenado alínea de 1000 ml,

cuánto líquido¿está presente?

el 5% de 1000 ml = 50 ml

minuto:

máximo:Gam

a:

NO SABEMOS.

minuto:

máximo:Gam

a:

impreciso; barato exacto; costoso

950 ml

1050 ml

999.70 ml

1000.30 ml

** Medida a la pieza del menisco wcuesta de /zero.

agua adentro

graduado. CYL.

mercurio adentro

graduado. CYL.medida a

parte inferior

medida atapa

Concentración… una medida del cociente del soluto-a-solvente

concentrado diluído

Agregar el agua para diluir un solenoide' n;hervir el agua apagado para concentrarla.

“porciones de soluto” “no mucho soluto”

“acuoso”“no mucho solvente”

Unidades seleccionadas de concentración

A. % totales = masa del soluto x 100masa del solenoide' n

partes por millón (ppm) = masa del soluto x 106

    masa del solenoide' n

B.

también, ppb y ppt

-- de uso general para los minerales o   contaminantes en abastecimientos de agua

molarity (m) = topos del solutoL del solenoide' n

C.

-- utilizado lo más a menudo posible en esta clase Lmol

M

mol

  L M

 (Uso 109   o 1012  aquí)

Na1+

Cuántos mol de soluto es el req' d a hacer¿1.35 L del solenoide' n de 2.50 M?

A. ¿Qué hidróxido de sodio total es éste?

B. ¿Qué fosfato total del magnesio es éste?

mol

  L Mmol = M L = 2.50 M (L) 1.35

= 3.38 mol

mol 1g 40.0

3.38 mol de = NaOH 135 g

OH1 NaOH

Magnesio2+

mol 1g 262.9

3.38 mol de = magnesio 889 g3(PO4)2

PO43 Magnesio3(PO4)2

Encontrar el molarity si es el hidróxido de bario de 58.6 gen 5.65 L solenoide' N.

Usted tiene nitrato 10.8 de potasio de g. Cuántos ml¿del solenoide' n hará esto un solenoide' n de 0.14 M?

mol

  L M

Lmol

M

g 171.3mol 1

58.6 g

Vagos2+ OH1

Vagos (OH)2

= 0.342 mol

L 5.65mol 0.342

De = vagos 0.061 M (OH)2

K1+ NO31

KNO3

g 101.1mol 1

g 10.8 = 0.1068 mol

Mmol

L M 0.14mol 0.1068

= 0.763 L

L 1mL 1000

(convertido al ml)

= 763 ml

m m

V V

P P

   mol   mol

M L M L

Molarity yEstequiometría

__Pb (NO3)2(aq) + __PbI del __KI (aq)2(s) + __KNO3(aq)Qué volumen del solenoide' n de 4.0 M KI es el req' d para rendir a 89 el PbI de g2¿?

Estrategia: (1)

(2)

Encontrar el mol de KI necesitado para rendir a 89 el PbI de g2.

De acuerdo con (1), volumen del hallazgo del solenoide' N. de 4.0 M KI.

1 1 22

PbI2 KI

V de gasesen STP

V del solenoide' ns

__Pb (NO3)2(aq) + __PbI del __KI (aq)2(s) + __KNO3(aq)Qué volumen del solenoide' n de 4.0 M KI es el req' d para rendir a 89 el PbI de g2¿?

Estrategia: (1)

       (2)

Encontrar el mol de KI necesitadopara rendir a 89 el PbI de g2.

De acuerdo con (1), volumen del hallazgodel solenoide' N. de 4.0 M KI.

1 1 22

2

2

PbI g 461PbI mol 1

2PbI mol 1KI mol 2

PbI de 89 g2 = 0.39 mol de KI

Mmol

L KI M 4.0

KI mol 0.39

= 0.098 L de 4.0 M KI

mol

  L M

M LM L

PbI2 KI

Cuántos ml de 0.500 MCuSO4 el solenoide' n reaccionará w/excess¿Al para producir el Cu 11.0 de g?

__CuSO4(aq) + __Cu

M LM L

Cu CuSO4

Cu g 63.5Cu mol 1

Cu mol 3CuSO mol 3 4Cu 11.0 de g

= 0.173 mol de CuSO4

Mmol

L 4

4

CuSO M 0.500CuSO mol 0.173

= 346 ml de 0.500 M CuSO4

mol

  L M

+ __Al2(TAN4)3(aq)

TAN42 Al3+

3 3 2 1

= 0.346 L

L 1mL 1000

MC VC = MD VD

Dilusiones de soluciones 

Los ácidos (y a veces bases) se compran adentrola forma concentrada (“concentrado ") y está fácilmentediluido a deseadoconcentración.

** Extremidad de la seguridad:

Al diluir, agregar el ácido(o base) al agua.

Ecuación de la dilusión: C = conc.D = diluye

14.8

H concentrado3PO4 es el M. 14.8. Qué volumen de concentradoes el req' d para hacer 25.00 L de 0.500 M H3PO4¿?

MC VC = MD VD

(VC) = 0.500 (25)

¿Cómo usted mezclaría el solenoide antedicho' n?

1. Medir hacia fuera el ___ L de H concentrado3PO4.

2. En envase separado, obtener el __ L de H frío2O.

3. En capilla del humo, verter lentamente H3PO4 en H frío2O.

4. Agregar bastante H2O hasta 25.00 L del solenoide' n se obtiene.

0.845

14.8 14.8

VC = 0.845 L

~20

Análisis de coste con dilusiones

2.5 L de ácido clorhídrico de 12 M(es decir, “concentrado ")

Coste: $25.71

0.500 L de0.15 Ácido clorhídrico de M

Coste: $6.35

Cuántos 0.500 L-muestras de ácido clorhídrico de 0.15 m pueden ser¿hecho de la botella de concentrado?

12 M

MC VC = MD VD

(2.5 L) = 0.500 M

VD = 200 L

400 muestras @ $6.35 ea. =   $2.540

Moraleja:Comprar el concentrado

y mezclarlo usted mismo acualquie concentración deseada.

(Agua costosa!)

(VD)

Usted tiene 75 ml de HF concentrado (28.9 M); usted necesita15.0 L de HF de 0.100 M. Usted tiene bastantes a hacer¿el experimento?

28.9 M

MC VC = MD VD

(0.075 L) = 0.100 M (15 L)

Sí;somos

ACEPTABLES.

Calc. cuánto conc. usted necesita…

28.9 M (VC) = 0.100 M (15 L)

VC = 0.052 L= 52 ml necesarios

La disociación ocurre cuando las combinaciones neutrales delas partículas se separan en los iones mientras que en la solución acuosa.

Generalmente hidrógeno de la producción del ___ (H1+) iones en aque-solución del ous; hidróxido de la producción del ___ (OH1) iones.

ácidosbases

NaOH del hidróxido de sodio

ácido clorhídrico del ácido hidroclórico

NaCl del cloruro sódicoNa1+   + Cl1

Na1+   + OH1

H1+   + Cl1

ácido sulfúrico H2TAN4   2 H1+   + TAN42

ácido acético CH3 COOH CH3COO1   + H1+

NO en agua:

en aq. solenoide' n:

“Fuerte” o “débil” es una característica de la sustancia.

No podemos cambiar uno en el otro.

NO en agua:

en aq. solenoide' n:

1000 0 0

1 999 999

Na del NaCl1+      + Cl1

1000 0 0

980 20 20

CH3COOH CH3COO1    + H1+

Objeto expuesto débil de los electrólitos poca disociación.

Disociación fuerte casi 100% del objeto expuesto de los electrólitos.

electrólitos: solutos que disocian en el solenoide' n

-- corriente eléctrica de la conducta porque   de iones móviles

-- e.g.,

-- ser crucial para muchos   procesos celulares

-- obtenido en una dieta sana

--

ácidos,bases,los compuestos más iónicos

Para el ejercicio continuo oun combate de la gripe, deportes

las bebidas aseguran adecuadoelectrólitos.

nonelectrolytes: solutos que no disocian

--

-- e.g., cualquie tipo de azúcar

No conducir eléctrico.

corriente (no bastantes iones)

Características coligativas 

características del que dependen del conc. de un solenoide' n

Comparado asolvente…

… congelación del normal    punto (NFP)

… ebullición del normal    punto (NBP)

un solenoide' n w/thatel solvente tiene…

… un punto de congelación más bajo

(depresión de punto de congelación)

… BP más alto

(elevación del punto de ebullición)

agua + más sal

agua + una poca sal

agua

BPPunto de

congelación

0oC (NFP)

Usos de características coligativas

(NOTA: Los datos son ficticios.)

1. caminos que salan    en invierno

100oC (NBP)

- 11oC 103oC

- 18oC 105oC

agua del 50% el + 50% AF

agua + un pequeño AF

agua

BPPunto de

congelación

0oC (NFP)

Usos de las características coligativas (cont.)

2. Anticongelante (AF)

    (a.k.a., “líquido refrigerador ")

100oC (NBP)

- 10oC 110oC

- 35oC 130oC

Usos de las características coligativas (cont.)

3. aplicación de ley

C

B

A

acaba

fusión

en…

comienzo

fusión

en…polvo blanco

pena, si condenad

o

120oC 150oCcomm.servicio

130oC 140oC

134oC 136oC

2 años.

20 años.

h

h