Soluciones

SOLUCIONESSOLUTOSOLVENTESEGN EL ESTADO FISICO DEL SOLVENTESOLIDALIQUIDAGASEOSAmezclas homogneas de dos sustancias:

Cuando un slido se disuelve en un lquido las partculas que lo forman quedan libres y se reparten entre las molculas del lquido que .se sitan a su alrededor.Slido (NaCl)Lquido (H2O) Disolucin

Son mezclas homogneas de dos sustancias: soluto y solvente.a) Soluto: es la sustancia que se disuelveb) Solvente: o disolvente , es el medio donde se disuelve el soluto.Segn el estado fsico del disolvente, las soluciones pueden ser slidas, lquidas gaseosas.

TIPOS COMUNES DE DISOLUCIONES

Estado de la disolucin

Disolvente

Soluto

Ejemplo

Gas

Lquido

Lquido

Lquido

Slido

Gas

Lquido

Lquido

Lquido

Slido

Gas

Gas

Lquido

Slido

Slido

Aire

Cava

Vinagre

Agua de mar

Latn

a)Solucin Lquida: cuando el solvente es liquido as:slido en lquidoEjemplo: NaCl en aguaLquido en liquido: Ejemplo: alcohol en aguaGas en lquidoEjemplo: co2 en agua

b) Solucin Slida: cuando el solvente es slido:-Slido en slido:Ejemplo: las aleacionesliquido en slido:Ejemplo: mercurio en oro(amalgama)Gas en slido:Ejemplo: hidrgeno en paladio

c) Solucin Gaseosa :cuando el solvente es gas:Ejemplo: el airegas en gas:Lquido en gas:Ejemplo: vapor de agua en aireSlido en gas:Ejemplo: partculas de polvo en el aire

Cunto soluto se puede disolver en una cantidad dada de disolvente?

Si vamos aadiendo soluto (p.e. azcar) poco a poco, observamos que al principio se disuelve sin dificultad, pero si seguimos aadiendo llega un momento en que el disolvente no es capaz de disolver ms soluto y ste permanece en estado slido, posando en el fondo del recipiente.

La cantidad mxima de soluto que se puede disolver recibe el nombre de solubilidad y depende de varios factores:1.- De quin sea el soluto y el disolvente. Hay sustancia que se disuelven mejor en unos disolventes que en otros.2.- De la temperatura. Normalmente la solubilidad de una sustancia aumenta con la temperatura

*SOLUBILIDAD

Esta dada por la proporcin de soluto en la solucin. Por la abundancia relativa del soluto en las soluciones, estas pueden ser: a).- Diluida: cuando proporcionalmente tienen poco solutob).-Concentrada: cuando proporcionalmente tienen abundante solutoc).- Saturadas: cuando la abundancia de soluto es tal que el solvente ya no es capaz de disolver mas soluto.d).- Sobre Saturada: cuando tiene mas soluto que su punto de saturacin, la sobre saturacin se logra mediante procedimientos especiales como por ejemplo calentar la solucin.

Hablar de solucin diluida o concentrada, resulta muy inexacto. Por eso existen formas de determinar cuantitavimante l as concentraciones de las soluciones. Existen dos tipos de unidades: Unidades fsicas Unidades qumicas

UNIDADES DE CONCENTRACION

UNIDADES FSICAS PARA MEDIR CONCENTRACIN

RELACIONES BASICASm = V DDonde:m : masa medida en [ g ]V : volumen medido en [ ml ]D : densidad medida en [ g / ml ]Ejemplo: Un lquido de densidad 1,2 [ g / ml ] , ocupa un volumen de 60 [ mL ] . Calcula su masa.m = 60 1,2 = 72 [ g ]

Densidades de algunas sustancias

SustanciaDensidad en kg/m3Densidad en g/c.c.Agua10001Aceite9200'92Gasolina6800'68Plomo1130011'3Acero78007'8Mercurio1360013'6Madera9000'9Aire1'30'0013Butano2'60'026Dixido de carbono1'80'018

1. PORCENTAJE PESO / PESO ( O MASA / MASA )m solucin = m soluto + m solvente ( soluciones binarias )Donde:m solucin : masa de la solucin medida en [ g ]m soluto : masa del soluto medida en [ g ]m solvente : masa del solvente medida en [ g ] 100 m soluto ( P / P ) soluto = m solucin Donde:( % P / P ) soluto : porcentaje peso / peso o masa / masa de solutom soluto : masa del soluto medida en [ g ]m solucin : masa de la solucin medida en [ g ]

Ejemplo:.Calcular el porcentaje en peso de cloruro de sodio en una disolucin de cloruro de sodio que contiene 20 gramos de sal en 100 gramos de disolvente.Se mezclan 25 ml de disolucin al 20% en peso y densidad 1,14 g/ml de cido sulfrico con 75 ml de otra disolucin al 62% en peso y densidad 1,42 g/cm3 del mismo cido. Cul es la concentracin en % en peso de la mezcla?

2. PORCENTAJE PESO / VOLUMEN ( O MASA / VOLUMEN ) 100 m soluto ( P / V ) soluto = VDonde:( % P / V ) soluto : porcentaje peso / volumen o masa / volumen de solutom soluto : masa del soluto medida en [ g ]V : volumen de la solucin medido en [ ml ]

Ejemplo: Calcula el porcentaje peso / volumen de soluto de una solucin formada por 80 [ g ] de soluto disueltos en 500 [ mL ] de solucin. Si la densidad de la solucin es 1,1 [ g / mL ] , calcula el porcentaje peso / volumen de solvente.

100 80( P / V ) soluto = = 16 % 500

m solucin = 500 1,1 = 550 [ g ]m solvente = 550 80 = 470 [ g ]

100 470( P / V ) solvente = = 94 % 500

3. PORCENTAJE VOLUMEN / VOLUMEN

100 V soluto ( V / V ) soluto = VDonde:( % V / V ) soluto : porcentaje volumen / volumen de solutoV soluto : volumen del soluto medido en [ mL ]V : volumen de la solucin medido en [ mL ]

100 V solvente ( V / V ) solvente = VDonde:( % V / V ) solvente : porcentaje volumen / volumen de solventeV solvente : volumen del solvente medido en [ mL ]V : volumen de la solucin medido en [ mL ]

Ejercicios 1.- Cul es el % (p/p) de perclorato amnico en una disolucin que contiene 25,0 g de perclorato amnico en 50,0 g de agua? . Solucin: 33,3%2.- Para obtener una disolucin al 20% (p/p) en yoduro sdico, cuntos gramos de sal hay que disolver en 50,0 g de agua. Solucin: 12,5 g3.- Cuntos gramos de cido actico hay en 500 gramos de una disolucin al 20%Solucin: 100 g4.- Cuntos gramos de sulfato amnico ((NH4)2SO4) se necesitan para preparar 1.000g de una disolucin al 5% (p/p)? . Solucin: 50 g5. Calcular la concentracin en tanto por ciento en peso de una disolucin obtenida al disolver 2,70 g de cloruro sdico (NaCl) en 85,40 g de H2O. Solucin: 3,06 %6. Calcular la concentracin en tanto por ciento en peso de una disolucin obtenida al disolver 2,24 g de yodo en 100 mL de tetracloruro de carbono (CCl4).Datos: Densidad del CCl4: 1,587 g/cm3. Solucin: 1,39 %7. Tenemos una disolucin de etanol (CH3CH2OH) al 20 % en peso y densidad 0,967 g/ml.Determinar la masa de etanol que contiene 1 ml de esa disolucin.. Sol.: 0,193 g

UNIDADES QUMICAS PARA MEDIR CONCENTRACIN

Se llaman unidades qumicas porque utilizan el mol como unidad a diferencia de las unidades anteriores que utilizan solamente unidades fsicas .MolaridadMolalidadNormalidad

MOLARIDADExpresa el nmero de moles de soluto que hay en 1000 ml de solucin

Una solucin de NaNO3 indica que en 1000 ml de ella hay 0.5 moles de nitrato de sodio, si tomamos slo 25 ml. En ese volumen habrn 0.0125 moles de nitrato de sodio y la molaridad sigue siendo 0.5 molar.

Molaridad M

Ejercicio 1Se tiene una solucin de sulfato de aluminio 2 M, con densidad 1.13 g/mL. Exprese esta concentracin en :%p-p sol: 60,5%p-p%p-v sol: 68.4%p-v

Ejercicio 2 La densidad de una solucin de cloruro frrico 1.6 M es 1.175 g/mL. cul es su %p-p ? Sol:22,1%p-p

Determine la molaridad de una solucin de carbonato de sodio que se ha preparado disolviendo 5.02 g de carbonato de sodio di hidratado hasta un volumen de 200mL de solucin. Sol: 0,17M

Ejercicio 3Se tiene un frasco de H2SO4 cuya etiqueta presenta las siguientes condiciones: 98% de pureza, densidad 1,84 g/mL. Calcule la concentracin M. Sol: 20M

Ejercicio 4cuantos miligramos de Ag+ y de iones NO3- hay en 5 mL de una disolucin de AgNO3 0,2 M?.Sol: 107,9mg de Ag+ y 62mg de NO3- .30 litros de HCl gaseoso (en condiciones normales de temperatura y presin) se disuelven en 20cc de agua, cul es su molaridad?.Sol:0,35M???

Ejercicio 5cuntos gramos de soluto estn contenidos en las siguientes soluciones? a)750 mL de Ba(OH)2 0,01M SOL:1,28 gb)30cc de HNO3 5M Sol: 9,45 gc)100 mL de AgNO3 0,01M sol:0,1699g

DETERMINACION DE LA CANTIDAD DE SOLUTO.Cantidad de = Concentracin x VolumensolutoV1 x C1 = V2 x C2

Ejercicio 7Se quieren preparar tres soluciones de Ni(NO3)3 0,1 M; 0,01M y 0,001M que debe hacerse? que volumen de 0,1M debe tomarse para preparar la de 0,01M? que volumen de 0,01M debe tomarse para preparar la de 0,001M?Se debe llenar una botella de 12 L con solucin de HCl 6 M. Qu volumen de solucin 18 M de cido se deben poner en la botella antes de llenarla con agua?. Sol: 4 L

En la prctica

Ms ejercicios en:http://www.bioygeo.info/pdf/Ejercicios_disoluciones.pdfhttp://www.slideshare.net/tango67/ejercicios-de-en-peso-y-en-volumenhttp://www.educa.madrid.org/web/cc.marillac.madrid/Dptofisqui/Recursos%201bachFQ/Disoluciones.pdf

molalidadSe define como moles de soluto contenidos en 1 kilogramo de solvente

PROPIEDADES

COLIGATIVAS

DE LAS SOLUCIONES

Propiedades coligativasSon aquellas propiedades fsicas de las soluciones que dependen ms bien de la cantidad de soluto que de su naturaleza.

Cuatro son las propiedades coligativas:Disminucin de la presin de vapor

Disminucin del punto de congelacin

Aumento del punto de ebullicin

Presin osmtica

DISMINUCIN DEL PUNTO DE CONGELACINCuando se agrega un soluto no voltil a un solvente puro, el punto de congelacin de ste disminuye.

Pto. Cong. solucin < Pto. Cong. solvente puro

Descenso crioscpico.La adicin del soluto provoca un descenso del punto de fusin.

Tf = Kf mDonde:Tf = Disminucin del punto de congelacin Kf = Constante molal de descenso del punto de congelacin m = molalidad de la solucinTf = Tf solvente - Tf solucin

AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICINCuando se agrega un soluto no voltil a un solvente puro, el punto de ebullicin de ste aumenta.

Pto. Eb. solucin > Pto. Eb. solvente puro

Aumento ebulloscpicoAplicacin: determinacin de pesos moleculares ebulloscopa.

Te = Ke mDonde:Te = Aumento del punto de ebullicin Ke = Constante molal de elevacin del punto de ebullicin m = molalidad de la solucinTe = Te solucin - Te solvente

Algunas propiedades de disolventes comunesI Solvente Pe (C) Kb (C/m)Pf(C) Kf (C/m) Agua 100,0 0,512 0,0 1,86 Benceno 80,1 2,53 5,48 5,12 Alcanfor 207,42 5,61178,4 40,00 Fenol 182,0 3,56 43,0 7,40 Ac. Actico 118,1 3,07 16,6 3,90 CCl4 76,8 5,02- 22,3 29,8 Etanol 78,4 1,22 - 114,6 1,99

Ejemplo: descenso del punto de congelacinCalcule el punto de congelacin de las siguientes soluciones:Una solucin que contiene 4,27 gr de azcar en 50 gr de agua (R:-0,46C)Una disolucin que contiene9,75 gr de nitrobenceno C6H5NO2 en 175 gr de benceno (R:3,18C)

Ejemplo: descenso del punto de congelacinCalcule el punto de congelacin de una solucin que se prepara disolviendo 35 gr de glucosa masa molar 180 gr en 200 gr de agua (R: -1,81C)

Ejemplo: ascenso del punto de ebullicin Calcule el punto de ebullicin en grados celcius de las siguientes soluciones:Una solucin acuosa de azcar C12H22O11,2,5m (R:101,3C)Una disolucin que contiene 9,75 gramos de urea CH4N2O en 250 gr de agua (R:100,34C)

Ejemplo: ascenso del punto de ebullicin Calcule el punto de ebullicin de una solucin que se prepara disolviendo 24,6 gr de glucosa C6H12O6 de masa molar=180 gr en 250 gr de agua (R:100,28C)

Determinacin de la molalidad y masa molecularCalcula la molalidad y la masa molar de un slido desconocido a partir de los siguientes datos:9,75 gr de slido desconocido se disolvieron en 125 gr de agua, la disolucin resultante tuvo un punto de congelacin de -1,25C(R: m= 0,672m PM= 116gr/mol)

... aplicacinUna solucin acuosa de glucosa es 0.0222 m cules son el punto de ebullicin y el punto de congelacin de esta solucin?Cuntos gramos de etilenglicol, CH2OHCH2OH, se deben adicionar a 37.8 g de agua para dar un punto de congelacin de -0.150C?Se disolvi una muestra de 0.205 g de fsforo blanco en 25.0 g de CS2 Se encontr que la elevacin del punto de ebullicin de la solucin de CS2 fue 0.159C. Cul es el peso molecular del fsforo en solucin? cul es la frmula del fsforo molecular?

*