Soluciones - Clasificacion n3j5t

SOLUCIONES J. Eduardo Morales Méndez

José Eduardo Morales Méndez

Las soluciones están en todas partes, las bebemos, las comemos, las respiramos, nadamos en ellas, incluso nuestro organismo está compuesto de ellas. Por la cantidad de componentes que las constituyen, pueden ser: - Binarias - Ternarias - Cuaternarias

Por el tipo de fase involucrada serán:

- Homogéneas ( no se distinguen los componentes a la vista): líquido-líquido, gas-gas, sólido-sólido

ANTECEDENTES - Heterogénea(se distinguen los componentes a simple vista): sólido-liquido, gas-liquido, etc.

Definición Una solución es una mezcla homogénea de moléculas, átomos o iones de dos o más sustancias diferentes; por ser una mezcla, su composición es variable. Sin embargo, difieren de otros tipos de mezclas en cuanto a que sólo hay una fase presente y no hay separación de partes apreciables en forma visible.

Estas soluciones están compuestas al menos de dos sustancias a las que se les llama soluto y solvente (disolvente): soluto por que están en menor proporción en la solución; solvente el que se encuentra en mayor proporción en la solución. Estos conceptos son relativos, ya que una solución formada por 80 ml de agua y 20 ml de alcohol, el soluto será el alcohol, por estar en menor proporción; pero si la solución la forman cantidades iguales de agua y alcohol, pueden asignarse soluto y solvente, indistintamente a uno u otro.

SOLUCIONES BINARIAS

Ejemplos de mezclas o soluciones binarias Tipo de mezcla

SOLUTO

SOLVENTE

EJEMPLO

homogénea

Gas

Gas

Aire

heterogénea

Gas

Líquido

Dióxido de carbono en agua (refresco)

heterogénea

Gas

Sólido

Hidrógeno en platino, oxigeno en metales piedra pómez

heterogénea

liquido

gas

Aire húmedo

Homogénea

Líquido

Líquido

Alcohol en agua, vinagre

heterogénea

Líquido

Sólido

Mercurio en cobre

Homogénea

Sólido

Sólido

Oro en platino

heterogénea

sólido

líquido

Agua de mar

heterogénea

sólido

gas

Humos finos

SOLUCIONES EMPIRICAS -DILUIDAS -CONCENTRADAS -SATURADAS

-SOBRESATURADAS

VALORADAS

- PORCENTUAL - MOLARIDAD - MOLALIDAD - NORMALIDAD

CLASIFICACIÓN DE LAS SOLUCIONES

EMPIRICAS

DILUIDAS

SOBRESATURADAS

Se forma CONCENTRADAS SATURADAS cuando la cantidad de Es una soluto es solución que Se forma muy La cantidad presenta cuando la pequeña en de solvente soluto no cantidad de relación disuelve con disuelto en la soluto es con la dificultad el solución , el grande en el cantidad de soluto, solvente ya solvente LAS SOLUCIONES EMPÍRICAS SON LAS SOLUCIONES EN DONDE NO SE solvente presente no disuelve TOMA EN CUENTA CANTIDADES EXACTAS DE SOLUTO Y DE SOLVENTE al soluto

VALORADAS PORCENTUAL NORMALIDAD MOLARIDAD

MOLALIDAD

Se define como el número de La Se define Se define como equivalentesconcentración como el los moles gramos de del soluto se número de (moléculas soluto expresa en: por moles de gramo) de contenido en ciento en masa soluto soluto disuelto un litro de o en volumen disueltos en un en un litro de solución Kilogramo de solución SON LAS SOLUCIONES DONDE SE EXPRESA SOLUCIONES VALORADAS solvente CUANTITATIVAMENTE LA RELACIÓN DE SOLUTO Y SOLVENTE EN UNA SOLUCIÓN O CONCENTRACIÓN DE LA MISMA

SOLUCIONES VALORADAS porcentuales

% en peso = g de soluto x 100 g de solución g de (soluto + solvente) % en volumen = g de soluto x 100 ml de solución ml de (soluto + solvente)

Calcula la concentración, a) en peso y b) ppm (partes por millón), de la siguiente disolución: 40 g de KOH en 2 L de agua. Densidad del agua = 1 g/cm3

1cm3 =1g para el agua, por lo tanto, 2L = 2000 cm3 = 2000 g FORMULAS % en peso = ( g de soluto / g de solución ) x 100

ppm = ( masa de soluto / masa de solución ) x 1000,000 solución a) % peso = ( 40 g / 2000 g ) x 100 = 2 %

b) ppm = ( 40 g / 2000 g ) x 1000000 = 20,000 ppm

MOLARIDAD

M =

n V

M – molaridad n – numero de moles V - volumen en litros n=

masa peso molecular

Calcula la molaridad (M) de una solución de NaOH que contiene 20 g en 0.5 L de solución. Formula

M = n V M – molaridad

n – numero de moles V - volumen en litros Peso molecular de NaOH = 40 g/mol n=

masa / peso molecular = 20 g / 40 g /mol =

sustituyendo datos en formula M = 0.5 mol = 1 M ó 1 Molar 0.5 L

0.5 mol

MOLALIDAD

m=

n Kg solvente

m – molalida n – numero de moles

Calcula la molalidad (m) de una solución de ácido fosfórico H3PO4, que contiene 32.7 g en 100 g de agua

m (masa del solutos) = 32.7 g

PM (del soluto) = 98 g /mol de H3PO4

n (moles) = masa /peso molecular = 32.7g / 98g/mol = 0.334 mol Masa del solvente = 100 g de agua equivalen a 0.1 Kg

M (molalidad) = n / Kg solvente = 0.334mol / 0.1 Kg = 3.34 m ó 3.34 molal

Normalidad

N =

g de soluto V x Peq

N - normalidad ( eq. g / L) V – volumen de la solución Pe – peso equivalente = peso molecular num de OH o H

Calcula la normalidad de una solución de ácido fosfórico (H3PO4)que contienen 284 g de soluto en un litro de solución

Formula

N =

g de soluto

V x Peq N - normalidad ( eq. g / L) V – volumen de la solución Pe – peso equivalente =

peso molecular

num de OH o H

3 de ( H+3)

Sustituyendo en la formula N=

2 84 g

1L x 32.66 eq

= 98 g/ mol de H3PO4 = 32.66 eq

= 8. 69 N

Solubilidad  La solubilidad es la capacidad que tiene una sustancia para

disolverse en otra, la solubilidad de un soluto es la cantidad de este.  Algunos líquidos, como el agua y el alcohol, pueden disolverse entre ellos en cualquier proporción. En una solución de azúcar en agua, puede suceder que, si se le sigue añadiendo más azúcar, se llegue a un punto en el que ya no se disolverá más, pues la solución está saturada.  La solubilidad de un compuesto en un solvente concreto y a una temperatura y presión dadas se define como la cantidad máxima de ese compuesto que puede ser disuelta en la solución. En la mayoría de las sustancias, la solubilidad aumenta al aumentar la temperatura del solvente. En el caso de sustancias como los gases o sales orgánicas de calcio, la solubilidad en un líquido aumenta a medida que disminuye la temperatura.

Propiedades físicas de las soluciones  Cuando se añade un soluto a un solvente, se alteran algunas propiedades físicas del

solvente. Al aumentar la cantidad del soluto, sube el punto de ebullición y desciende el punto de solidificación. Así, para evitar la congelación del agua utilizada en la refrigeración de los motores de los automóviles, se le añade un anticongelante (soluto). Pero cuando se añade un soluto se rebaja la presión de vapor del solvente.