• Author / Uploaded
• Joel Hurtado Marchena

Citation preview

SOLUCIONES • Son mezcla homogénea o uniformes, En general: donde el que se disuelve se llama SOLUTO y el que disuelve se llama Solución  1STE  STO 1  STO  2   SOLVENTE se presentan en una fase, es SOLUTO (STO) decir no se distingue el soluto en el Es la sustancia que se dispersa en el solvente y no existe reacción química. solvente; determina las propiedades • Ejemplo: Analicemos una porción de químicas de la solución y generalmente se encuentra en menor proporción. agua de mar: Se observa que el agua de mar contiene varios solutos y un solo solvente (H2O)

SOLVENTE (STE) Es la sustancia que actúa como medio dispersante para el soluto, disuelve el soluto y generalmente se encuentra en mayor cantidad.

SOLUCIÓN BINARIA

Llamada también disolución. Son aquellas soluciones conformadas por dos componentes: un soluto y un solvente.

Disolución  1 soluto  1 solvente SOLUCIÓN ACUOSA

Son aquellas soluciones donde el solvente es el agua. El agua por polaridad alta que poseen sus moléculas, es la sustancia con una gran capacidad para disolver a las sustancias polares y a las sustancias iónicas por lo que es considerada como un solvente universal

Solución acuosa = 1 soluto + H2O

SOLUBILIDAD La solubilidad es una medida de la cantidad de soluto que se pude disolver en una determinada cantidad de solvente en condiciones específicas. Por ejemplo, la solubilidad del cloruro de sodio (NaCl) es de 36.0 gramos por cada 100 g de agua a 20°C. La solubilidad depende de varios factores que son: • Propiedades de soluto y solvente • Temperatura • Presión

SOLVATACIÓN, HIDRATACIÓN. Solvatación es el proceso mediante el cual un ion o una molécula se rodea por moléculas del disolvente, distribuidas de una forma específica. Provocando la mezcla de las moléculas del soluto con el solvente. Cuando el disolvente es agua, este proceso se llama hidratación.

El cloruro de sodio se disuelve en agua, los iones sodio positivos atraen a los átomos de oxígeno del agua que es el extremo negativo y los iones cloro negativos atraen a los átomos de hidrógeno del agua que corresponden al extremo positivo de la molécula.

1. Tipos de Soluciones A. POR LA CANTIDAD DE SOLUTO DISUELTO Solución diluida y concentrada • Una solución diluida es aquella que tiene una cantidad de soluto disuelto relativamente pequeña. • La concentrada en cambio es una solución que contiene cantidades relativamente grandes de soluto disuelto.

Soluciones saturadas, no saturadas y sobresaturadas Solución saturada: Contiene tanto soluto como puede disolverse en el solvente, utilizando medios normales La velocidad de disolución es igual a la velocidad de cristalización. Por tanto, si se añade más soluto este se disolverá, pero al mismo tiempo, parte del soluto que estaba disuelto se cristalizará.

Solución sobresaturada.- Es aquella en la que la concentración de soluto es mayor que la de una solución saturada. Esta solución es inestable y cualquier cambio por pequeño que sea, provocará que el exceso de soluto se cristalice, separándose de la solución.La miel es un ejemplo de una solución sobresaturada de azúcar. Solución insaturada.- Es aquella en la que la concentración del soluto es menor que la concentración de una solución saturada, bajo las mismas condiciones. La velocidad de disolución del soluto no disuelto, es mayor que la velocidad de cristalización del soluto disuelto. (Llamada no saturada – concentrada y diluida)

B. POR EL ESTADO FÍSICO C. DE ACUERDO A LA CONDUCTIVIDAD Generalmente el estado físico de una solución es determinado por el solvente • ELECTROLÍTICAS. Se llaman también (disolvente). En las soluciones líquidas se soluciones iónicas y presentan una toma como solvente universal el H2O apreciable conductividad eléctrica. Ej.: debido a su alta polaridad. soluciones acuosas de ácidos y de bases. SOLUCIONES GASEOSAS. Aquella donde el solvente es un gas. • NO ELECTROLÍTICAS. Su conductividad • Sólido en gas: Humo es prácticamente nula, no forma iones y • Gas en gas: Aire seco (O2: 20%; N2: 80%) el soluto se disgrega hasta estado SOLUCIONES LÍQUIDAS. Aquella donde el molecular. Ej.: soluciones de azúcar, solvente es un líquido. alcohol, glicerina, presentan el • Sólido en líquido: NaCl en agua fenómeno de ÓSMOSIS. • Líquido en líquido: Agua oxigenada SOLUCIONES SÓLIDAS. Aquella donde el solvente es un sólido. • Sólido en sólido: Acero (C + Fe) • Liquido en sólido: Amalgama de Plata.

2. Definición de concentración 2.1 Unidades físicas de concentración • La concentración de una disolución • Las unidades físicas para expresar la define la cantidad de soluto presente concentración se basan en el uso de en una cantidad determinada de valores porcentuales, lo que facilita el disolvente o de disolución. estudio cuantitativo de los • En términos cuantitativos, la componentes en una disolución, concentración es la relación o particularmente si se desea hacer proporción matemática entre las comparaciones. Las unidades de cantidades de soluto y de disolvente o concentración físicas mas comunes bien entre las del soluto y la son: tanto por ciento en masa disolución. Para determinar la (también llamado tanto por ciento en tanto por ciento concentración de las disoluciones peso), químicas se emplean dos tipos de masa/volumen y tanto por ciento en volumen. unidades: las físicas y las químicas.

• La composición de varios productos comunes se expresa en términos de su concentración en masa. El hipoclorito de sodio presente en el cloro de uso domestico tiene una concentración al 5,25 %.

2.2 Unidades químicas de concentración • Las unidades de concentración descritas anteriormente no representan ninguna magnitud de origen químico. En cambio, aquellas que consideran la cantidad de sustancia (mol) de los componentes en una disolución, se denominan unidades químicas de concentración. Dentro de este grupo, las mas frecuentes son: la molaridad (concentración molar), la molalidad (concentración molal), la normalidad (concentración normal) y la fracción molar.

f

f f f

f

f f

f

f f f

f

f f

2.3 Unidades de concentración para disoluciones diluidas • Hasta el momento, solo hemos revisado unidades de concentración que reportan la cantidad de soluto disuelto en disoluciones concentradas o medianamente diluidas. Pero en aquellos casos donde las disoluciones son muy diluidas, se utilizan dos unidades especificas para expresar la concentración: las partes por millón (ppm) y las partes por billón (ppb). • Los contaminantes presentes en el aire y en el agua, los medicamentos (o las drogas) contenidos en el organismo humano y los residuos de pesticidas son algunos ejemplos de sustancias cuya concentración se mide, generalmente, en partes por millón.

RELACIÓN ENTRE LA MOLARIDAD Y DENSIDAD

RELACIÓN ENTRE LA MOLARIDAD Y NORMALIDAD

APLICACIÓN DE SOLUCIONES 1. DILUCIÓN.- La dilución es un procedimiento físico que consiste en preparar una disolución de menor concentración a partir de una más concentrada, para ello se debe adicionar agua a la disolución concentrada. Observando que no se altera la cantidad de soluto Se cumple:

M1 x

V1 =

M2 x V2

Ejemplo:

21

2. MEZCLAS DE SOLUCIONES.- Cuando se mezclan dos soluciones que contiene el mismo soluto pero de concentraciones diferentes, la solución resultante posee una concentración intermedia. Se cumple:

STO STO nSTO  n  n SOL(1) SOL(2) SOL(3) Ejemplo:

M1V1  M 2 V2  M3V3

22

EJERCICIOS DE SOLUCIONES 1. Encuentra el peso equivalente de las sustancias que se indican: • a. CaSO4

b. H2SO4 c. Zn(OH)2

• d. Fe2S3

8. Se tiene 12 L de una solución al 15% en volumen de HCl. ¿Cuántos litros de agua debemos agregar para obtener otra solución al 4% en volumen de HCl? Rpta. 33L 9. Se tiene 5000 ml de una solución 0,8 molar de NaOH. ¿Cuántos litros de agua debemos agregar para obtener otra solución al 0,02 molar de NaOH? Rpta. 195 L

2. ¿Cuántos gramos de Al2(SO4)3 hay en 300 ml de 10. Se tiene una solución acuosa cuya densidad es 1,2 g/cm3 solución 1,5 M? con una concentración al 20% en masa de NaOH. Hallar M, N y 3. Halle la molaridad y la normalidad de una solución la fracción molar del soluto. Rpta. 6 M, 6 N, fm(NaOH) = 0,1

que contiene 10 g de Ca (OH)2 en 250 ml de solución.

4. ¿Cuántos gramos de H2SO4 puro contiene 100 ml de 11. Se añade 12 L de HCl 8M a 8L de HCl 2,5M. Hallar la normalidad resultante de la mezcla. Rpta. 5,8 N solución 36 N del mencionado ácido? 5. ¿Cuántos gramos de hidróxido de potasio hay que 12. ¿Cuántos gramos del HNO3 se necesitan para formar una disolver para obtener 200 cm3 de KOH 0,8 M? solución de 1800 ml con una concentración 2,5 molar? Rpta. 6. Se agregan 200 ml de agua a 300 ml de una solución 283,5 g además la densidad de la solución es 1,9 g/ml. Rpta. 1,8 M de Mg (OH)2 ¿Cuál es la normalidad de la 7,125 M solución resultante? 7. Se va a llenar una botella de 12 litros con H2SO4 6M ¿Cuántos litros de H2SO4 18 M se debe usar para diluirse con agua?

13. Hallar el volumen de una solución 4N de NaOH que contiene 0,8 mol-g de dicha base. Rpta. 200 ml. 14. Se disuelve 420 g de hidróxido de potasio en suficiente cantidad de agua para formar 2 L de solución. Hallar la molaridad de la solución (MA → K=39) Rpta. 3,75 M

15. Hallar la M de una solución donde el porcentaje en masa de NaOH es de 15% además la densidad de la solución es 1,9 g/ml. Rpta. 7,125 M 16. ¿Cuántos litros de agua debemos extraer de una solución 6M de CaCl2 con un volumen de 80 L para obtener otra solución 8,5 M de CaCl2? Rpta. 23,52 L

17. Se tiene 8 litros de Ca(OH)2 al 0,4N. Calcular la cantidad de agua que será necesario agregarle para convertirla en 0,01M. Rpta. 152 L

18. Disuelve 500 gr de soda caustica en 400ml de agua. ¿Cuánto es la molaridad de la solución formada? 19. Si preparaste una solución con 470 gr de carbonato de sodio con 1030 gr de agua. Cuánto es el porcentaje en peso de la solución formada? 20. Si preparaste una solución de salmuera con 250 gr de soluto y con 2750 gr de solvente. Cuánto es el porcentaje en peso de la solución formada?