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7/16/2019 1serie 4 Soluciones
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Serie 4 :
Soluciones
Autoras: Lic. Silvia MugliaroliLic. Amalia Nucara
Qumica Lic. Silvia Mugliaroli, Lic. AmaliaNucara
1
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Soluciones
Una solucin es un sistema material homogneo, formado pordos o mas sustancias. Puede estar en cualquiera de los tresestados de agregacin : slido, lquido y gaseoso. Nosdedicaremos fundamentalmente al estudio de las solucionesliquidas acuosas.
Identificaremos un solvente (componente que se encuentra enmayor proporcin)y uno o ms solutos ( componente(s) quees(son) minoritario(s)).
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Material de laboratorio usado para preparar y medir soluciones
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Pipetas analticas
pipetas
buretaQumica Lic. Silvia Mugliaroli, Lic. Amalia
Nucara
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Concentracin de una solucin Es una proporcin que indica la relacin entre una porcin de soluto y una
porcin de solucin o una porcin de soluto y una porcin de solvente.
Concentracin = o Porcin de soluto: se indica como (/; ) (/: 3)
(
=)
Porcin de solvente: se indica como (, ) (3, 3)Porcin de solucin : se indica como () (3, 3)En cualquier solucin, se verifica que:
= + La densidad de la solucin (sc), es la propiedad que vincula la masa y el volumende la solucin :sc
=
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Formas de expresar la concentracion
Respecto de la masa
de la solucin
%m/msc=
m(molalidad)=
ppm=
Respecto delvolumen de solucin
%m/Vsc= 100
3
M(molaridad)=
, %V/V =
=
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Analicemos algunas situaciones
Una solucin 5,00% m/m de sacarosa es una solucin en la que hay :
, o bien 5,00g
st
Una solucin 15,0 %m/v de sal es una solucin en la que hay:, o bien 15,0 gst 100 cm3sc Una solucin 10,0%v/v de etanol es una solucin en la que hay:
, o bien 10,0 cm3st Una solucin 4,00M (molar) es una solucin en la que hay :,
o bien 4,00 molst
,
Una solucin 8,00 m (molal) es una solucin en la que hay :, o bien 8,00 molst1000 gsv
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Distintas formas de expresar la concentracin
de una solucin
Disponemos de una solucin de glucosa (C6H12O6M :180g/mol) ( hidrato de carbono ) en agua. Lapreparamos pesando 10,0 g de soluto en 50,0 g de
solvente. Expresa la concentracin de la solucin en :1)%m/msv ; 2) %m/msc ; 3) molalidad ; 4) % m/V ; 5)molaridad
Datos: sc
: 1,15g/m
Resolucin: soluto : glucosa ; solvente agua ; solucin :glucosa + agua.
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1. ,5,= en numerador y denominador tenemos la misma sustancia en las mismas unidades,
decimos que las dos proporciones son equivalentes:X = , 5, = 20,0%m/msv
2. ,, = , 6, = X = 16,7 % m/msc
nst = ( )st3. = =
X= 1,11 molal
msc= mst + msv
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Para cambiar la relacin : soluto / masa de solucin a
volumen de solucin usaremos el dato de de la solucin
4.
,,=
, 6, =
, 52,2 =
X=19,2 %m/V
sc =
nst = ( )st5.
,5,gv
=,
52,2 cm3 sc=
,556 52,2
=
X = 1,06 mol/dm3
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Veamos algunos problemas.
1.Dada la concentracin de una solucin, averiguar cantidades o masas de soluto(s)
y solvente
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Se dispone de una solucin de NaOH (M=40,0g/mol) 5,00% m/m. Calcular la masa de soluto y
solvente en 250 mg de solucin
1. Masa de soluto?5,00 %m/m = = = 1. En numerador tengo = sustancia en = unidades
2. en denominador = sustancias, slo hago conversin
unidades : 1g 103
mg
= X = X = 0,0125 gst
2. Masa solvente?Masa solucin = masa soluto + masa solvente 250 mg = 12,5 mg + X X = 237,5 mg
X = 238 mg
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2. Ordenar concentraciones expresadas de distintas maneras. ( 4.7; 4.11)
Dadas dos soluciones de HNO3(M.63,0g/mol), a) 40,0% m/m ( 1,25g/ml)y b) 5,20m, cul es lams concentrada). Exprese la solucion (a) en moles/dm3
1. Resolucin : antes de ordenarlas en base a la concentracin creciente, hay que expresar las
soluciones en la misma unidad de concentracin.(a)40%m/m = , (b) 5,20 m =
5,2 ??????????????? n= m/M
5,2
= 327,6327,6 = x= 24,7%m/m
msc = msv + mst
Comparando las concentraciones : (a)40,0%m/m y (b) 24,7 %m/m, la solucin (a) es la msconcentrada
2. Expresar la concentracin de (a) en molaridad:
(a) : 40%m/m = , ??????????????? n=m/M, = ,639 8, = x= 7,94M= (m/v)sc
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3. Clculo de densidad de solucin ( 4,20)
Se dispone de una solucin de NaOH(M=40,0g/mol) cuya
composicin es 8,33 %m/m y 2,50 M. Cul es la densidad de lasolucin?
Resolucin : se tratar de relacionar una masa y volumen de
solucin que contengan la misma cantidad (o masa) de soluto
8,33 %m/m = 8,33 2,50M =
2,5 = = 8.33 x= 83,3 cm3sc83,3 cm3sc es el volumen ocupado por 100 gsc, ya que la masa de
soluto disuelta es la misma en ambos.
= = 83,3 = 1,20 g/cm3
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2. Clculo de masa molar de soluto
Se desea identificar en un laboratorio, dos soluciones acuosas dedistintas sales de sodio de igual concentracin: 10,67% m/V. Sabiendo queuna de ellas es 1,255M, determinar si corresponde a sulfato de sodio o anitrato de sodio
Resolucin :
10,67%m/v = ,67 = 6,71,255M =
,255Como las dos soluciones tienen la misma concentracin ( pero difieren en lamanera de expresarlas), 106,7 g corresponden a 1,255 moles :
n = m/M 1,255 mol = 6,7 M = 85,0 g/mol
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2. Otra forma de expresar la concentracin : ( 4.18)La concentracin de etanol (M=46,0g/mol)( = 0,800 g/ml) enuna cerveza es 1,04 M, expresa dicha concentracin en %V/V
Resolucin :
1,04 M =, ????? =
n=m/M st =(m/v)st
, = 7,8 = 59,8 = x= 5,98 %V/V
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Cambios de concentracin
Aumentar laconcentracin :
concentrar
soluto
solvente
Disminuir laconcentracin:
diluir
soluto
solvente
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La dilucin es el agregado de solvente a una solucin
SOLUCIN CONCENTRADA (inicial) SOLUCIN DILUDA (final)
mst (c) mst(d) = mst(c)msv (c) msv(d) >msv(c)
msc (c) msc(d) > msc(c)
Cd Vc
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dilucin
Cantidad (masa)soluto en la
solucinconcentrada
Cantidad ( masa) desoluto en la
solucin diluida=
f dilucin =
Masa de soluto (sc concentrada) = masa de soluto ( sc diluida)(%m/v)c x Vc = (%m/v )d x Vd
Cantidad de soluto (sc. Concentrada) = cantidad de soluto ( sc. Diluida)
(Mc x Vc = Md x Vd
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Electrolitos fuertes :qu son?
cmo se disocian?
Disociaci
n
de
electrolitosfuertes
catin
anin
18
covalentes
inicos
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Disociacin de electrolitosHidrxidos NaOH
+ ; [NaOH] =
=[]
Mg(HO)2Mg2+
+ 2 HO
-
; [Mg(HO)2]=[Mg
2+
];2[Mg(OH)2]=[HO-]
Sales
NaCl
Na+ + Cl- ; [NaCl] = [Na+] = [Cl-]
K2S
2K+ + S2- ; 2[K2S] = [K+]; [K2S]= [S
2-]
K2SO4 2K+ + (SO4)2- ; 2[K2SO4]=[K+] ;[K2SO4]=[(SO4)2-] AlCl3
Al3+ + 3Cl- ; [AlCl3] = [Al
3+] ; 3[AlCl3] = [Cl-]
cidos HCl + H2O
H3O
+ + Cl- ; [HCl] = [H3O+] ; [HCl] = [Cl-]
HNO3 + H2O H3O+ + NO3- ; [HNO3] = [H3O+] ; [HNO3] = [NO3-]nota : [ ] indica concentracin molar. Solo establecemos estasrelaciones en base a las concentraciones molares de loselectrolitos y los iones respectivos, o de iones entre s
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Bibliografia
QUMICA BSICA. Di Risio, C; Roverano,M ; Vazquez, I, . Ed. CCC Educando, Buenos Aires 2011
QUMICA GENERAL, Principios esenciales. Chang, R, 4 edicin. Edit. Mc Graw HillIberoamericana 2006
QUMICA, LA CIENCIA CENTRAL, Brown, L; Le May,H ; Bursten, B : 9 edic. Pearson Educacin,Mexico 2004
Gua de estudio y ejercicios de QUMICA, UBA, CBC ,ctedra nica de Quca 2012
Material consultado de diversas pginas web
Qumica Lic. Silvia Mugliaroli , Lic. AmaliaNucara
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