Guía y apunte de química: Unidad inicial Tercero Medio

Aprendizajes esperados: Diferenciar mezclas homogéneas de heterogéneas

Aplicar concepto de solubilidad / Extraer información de un gráfico / Identificar factores que influyen en la solubilidad

¿Cómo puede identificar una mezcla heterogénea y una homogénea?

Mezcla heterogénea Mezcla homogénea

Indique 4 ejemplos de cada una

Mezcla heterogénea Mezcla homogénea

¿A qué se le denomina solución o disolución química?

De acuerdo al estado físico, consideraremos sólido, líquido y gaseoso, las soluciones se pueden encontrar en cualquiera de estos estados físicos.

Analizaremos los ejemplos de la siguiente tabla.

¿De qué depende el estado físico de una solución?

SOLUBILIDAD EN DISOLUCIONES O SIMPLEMENTE SOLUCIONES QUÍMICAS¿QUÉ ES LA SOLUBILIDAD?

La solubilidad es la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en una cantidad dada de disolvente a una temperatura dada. La solubilidad permite predecir si se formara un precipitado cuando se mezclan dos soluciones o cuando se agrega un soluto a la solución.

En química hay una frase que resume fácilmente la solubilidad de un sustancia en otra y es: “lo semejante disuelve lo semejante” esto significa que las sustancias son solubles en solventes de polaridad semejante

Todas las sustancias que sean polares se disolverán en agua (NH3, HCl, HBr.

También se puede disolver en agua las sales (enlace iónico, NaCl, KCl,CuSO4, KI, NaNO3, sales)

TAMBIEN LOS QUE TIENEN GRUPOS OH (Azúcar, alcohol

Todas las sustancia apolares no se disuelven en agua ejemplo: petróleo, aceite, éter, cloroformo, parafina

Los compuestos se dividen en tres grandes categorías llamadas solubles, ligeramente solubles e insolubles. Específicamente, para los líquidos se recurre a términos más específicos: miscible e inmiscible. Aquellos líquidos que pueden mezclarse entre sí y formar una solución acuosa son sustancias miscibles (ejemplo: agua y alcohol), y los líquidos que no forman soluciones o son insolubles entre sí se denominan inmiscibles (ejemplo: agua y aceite).

Factores que afectan la solubilidad

La solubilidad de un compuesto en un determinado solvente depende de la naturaleza química del soluto y solvente, la temperatura y la presión.

La naturaleza del soluto y del disolvente. La solubilidad aumenta entre sustancias cuyas moléculas son análogas en sus propiedades eléctricas y estructuralmente. Cuando existe una similitud en las propiedades eléctricas del soluto y solvente, se incrementan las fuerzas intermoleculares, favoreciendo la disolución de del soluto en el solvente.

Efecto de la temperatura en la solubilidad. La temperatura de la solución afecta la solubilidad de la mayoría de las sustancias. Generalmente, la solubilidad de la sustancia sólida se incrementa con la temperatura. (ver y analizar gráfico)

La solubilidad de los sólidos en medio acuoso se expresa de acuerdo con la masa de sólido, en gramos, disueltos en 100 mL de agua (g/100 mL H2O), o bien la masa de sólido, en gramos, disueltos en 100 g de agua (g/100 g H2O) o gramos d soluto en 1 litro de agua. (g/1 litro H2O)

1 litro = 1000 ml ò 1000 gramos

El siguiente gráfico muestra la solubilidad en agua de compuestos iónicos en función de la temperatura:

Para el gráfico: indica.

a) ¿Cuáles son las variables?

b) A 10ºC ¿Cuál de las sales tiene mayor S? Explique el significado.

c) A 10ºC ¿Cuál de las sales tiene menor Solubilidad? Explique el significado.

d) Si a 60ºC en 200 ml de agua se agregan 90 gramos de NaCl. ¿Qué tipo de solución se obtiene? Fundamente.

e) ¿Cuántos gramos de KClO3 se deben agregar en 300 gramos de agua a 70ºC, para obtener una solución saturada? Explique

f) A 90ºC en 250 gramos de agua se agregan189 gramos de K2Cr2O7. ¿Qué tipo de solución se obtiene? Fundamente

Solubilidad de gases. Cuando e soluto es gas hay dos factores que influyen en su solubilidad:

a) Temperatura: A mayor temperatura, menor solubilidad, esto es debido a que al aumentar la temperatura las moléculas d gas se separan, aumentando su volumen y por lo tanto tienden a escapar de la solución.

b) presión: Al aumentar la presión la solubilidad aumenta

Del grafico indique si las afirmaciones son V o F (justifique)1) _____A 10°C el O2 tiene mayor solubilidad que el CO

2) _____ El He tiene menor solubilidad que todos los demàs gases.

3) _____ El CH4 tiene mayor solubilidad

4) _____ A 10° C se disuelven 1,5 gramos de CO formando una solución saturada.

Analizando el gráfico de la izquierda, responda:

(a) A 40°C ¿Cuál de las sales tiene mayor solubilidad? Fundamente.

(b) En 500 ml de agua a 20°C ¿Qué masa de cada sal debe disolverse para obtener soluciones saturadas?(

(c) Se preparan 3 soluciones primera de cloruro de sodio (NaCl) la segunda de sulfato de cobre (CuSO4) y la tercera de nitrato de potasio (NaNO3) a 50°C, en 200 ml de agua. Colocando en cada una 70 gramos de soluto. Clasifique cada una de las soluciones en saturadas, insaturadas y sobre saturada; fundamentando su respuesta.

a) Explique la relación solubilidad- temperatura de las curvas en el gráfico.b) De las dos sales ¿cuál presenta menor solubilidad? Fundamente

c) De los dos gases ¿Cuál tiene mayor solubilidad? Fundamente

c) Determine la masa de cada soluto contenida en 150 gramos d agua.

d) ¿Cuántos gramos de KNO3 deben disolverse en 260 gramos de agua a 40°C para obtener una solución saturada?

e) ¿Cuántos gramos de KCl se pueden disolver como máximo en 370 gramos de agua a 80°C?

f) Se tienen dos soluciones de gas en líquido. Solución A: A 20°C contiene 200 ml de agua y 25 gramos de SO2 y la solución B a 40°C contiene 120 gramos de SO2. ¿Cómo clasifica cada una de las soluciones?

Ejercicios usando solubilidad:

1) La solubilidad de un sólido a 40°C es de 350 g/litro de agua. Si a esa temperatura se agregan en 500 ml de agua 180 gramos del soluto. ¿qué tipo de solución se forma? Fundamente.

2) Sobre 400 ml de agua se agregan 200 gramos de una sal, de esta sal se disuelven solo 170 gramos. Determine la solubilidad en g/ Litro.

3) si la solubilidad del sulfato de cobre CuSO4 a 85°C es 65 g/100 ml de agua:

a) exprese esta solubilidad en g/litro de agua

b) determine ¿qué masa de CuSO4 se requiere para preparar una solución saturada usando 700 ml de agua?

4) Si en 1800 ml de agua a 30°C se agregan 670 gramos de una sal observándose que precipitan, 120 gramos. ¿cuál es la solubilidad de esta sal en 1 litro de agua?

5) Conociendo la solubilidad del KNO3 a 40°C. Determine que masa de sal que precipita si a 40°C sobre 300 ml de agua se agregan 225 gramos de la sal, KNO3 nitrato de potasio.