13b. soluciones

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13b. soluciones

  1. 1. 13.3 Soluciones
  2. 2. Soluciones Las soluciones se caracterizan por poseer dos tipos de componentes: soluto o sustancia disuelta, también denominada fase dispersa y el solvente o medio dispersante. estado fases ejemplo Gaseoso Líquido gaseosa – gaseosa líquida – gaseosa líquida – líquida líquida – sólida sólida – gaseosa sólida – sólida Mezclas gaseosas amoníaco en agua alcohol en agua agua con sal hidrógeno en níquel cobre - oro (aleación) Sólido
  3. 3. El proceso de disolución Las disoluciones se forman cuando las fuerzas de atracción entre el soluto y el solvente son comparables en magnitud con las que existen entre las partículas en solución entre sí, o entre las partículas del solvente.
  4. 4. Miscibilidad y solubilidad Cuando dos o más sustancias líquidas forman una solución se dice que son miscibles. Si al mezclarse forman más de una fase se dice que son inmiscibles.
  5. 5. Solubilidad La cantidad de soluto que se necesita para formar una disolución saturada en una determinada cantidad de solvente se conoce como solubilidad de ese soluto. H2O KMnO4 I 2 + H2 O I2 + CCl4
  6. 6. Curvas de solubilidad
  7. 7. Factores que afectan la solubilidad Interacciones soluto - solvente Sustancias polares son solubles en solventes polares y las no polares son solubles en solventes no polares. Esto se expresa como: " lo semejante disuelve lo semejante ".
  8. 8. Factores que afectan la solubilidad Temperatura Para los sólidos en líquidos, generalmente un aumento de temperatura aumenta la solubilidad. En los gases ocurre el proceso inverso. Sólido + Líquido Solución ∆H > 0 Gas + Líquido Solución ∆H < 0
  9. 9. Factores que afectan la solubilidad Presión La presión sólo tiene un efecto importante sobre la solubilidad de los sistemas gas - líquido.
  10. 10. Factores que afectan la solubilidad Estado de agregación o subdivisión
  11. 11. Factores que favorecen la solubilidad Temperatura
  12. 12. Factores que favorecen la solubilidad Agitación
  13. 13. Diferentes tipos de soluciones Muy pocos de los materiales que se encuentran en la vida diaria son sustancias puras; la mayoría de ellos están constituidos de varias sustancias.
  14. 14. Diferentes tipos de soluciones Al formarse una solución, se pueden presentar tres tipos de composición o dispersión de acuerdo con su tamaño particular: soluciones verdaderas suspensiones mecánicas dispersiones coloidales
  15. 15. Soluciones de diferente concentración La masa de soluto contenido en una determinada masa de solvente o de un determinado volumen de solución, puede expresarse en forma cualitativa o cuantitativa diluida concentrado
  16. 16. Disolución saturada: Ag (aq) y Cl (ac) + Precipitado AgCl (s) - Disolución Ag(NH3)2+ (aq) y Cl- (ac)
  17. 17. Soluciones de diferente concentración Cuantitativamente: Solución insaturada solución insaturada solvente 100 g Son aquellas soluciones en que la relación soluto solvente está muy por debajo de la capacidad de solución que tiene el solvente. + soluto T = 25°C
  18. 18. Soluciones de diferente concentración Cuantitativamente: Solución saturada solución saturada solvente 100 g Son aquellas que se encuentran en un equilibrio dinámico (⇔) con el soluto no disuelto. + soluto máximo T = 25°C
  19. 19. Soluciones de diferente concentración Cuantitativamente: sobresaturada solución solución insaturada T = 90°C solución saturada solvente 100 g + soluto máximo T = 25°C T = 25°C Contienen mayor cantidad de soluto del que el solvente pued recibir.
  20. 20. Unidades de concentración • Porcentaje masa - masa (% m m-1 o % m / m): indica la masa de soluto disuelto en 100 gramos de solución y se expresa como: 1 %mm− =masa de soluto ×100 masa de solución
  21. 21. Unidades de concentración • Porcentaje masa - volumen (% m v-1 o % m / v): indica la masa de soluto disuelto en 100 mililitros de solución y se expresa como: 1 %mv− =masa de soluto vol. de solución × 100
  22. 22. Unidades de concentración • Porcentaje volumen - volumen (% v v-1 o % v / v): indica el volumen en mL de soluto disuelto en 100 mL de solución y se expresa como: 1 %vv− =vol. de soluto vol. de solución × 100
  23. 23. Unidades de concentración • Molaridad (M): es el número de moles de soluto por litro de solución, se expresa como: M=moles de soluto 1 litro (1000 mL) de solución
  24. 24. Unidades de concentración • Molalidad (m): se define como el número de moles de soluto por kilogramo de solvente, se expresa como: m=moles de soluto 1 kg (1000 g) de solvente
  25. 25. Unidades de concentración • Normalidad (N): es el número de equivalentes gramo de soluto por litro de solución, se expresa como: N= # equiv. g. de soluto 1 litro (1000 mL) de solución # equiv. g. =MM + #H ,#OH−,o # e−
  26. 26. Unidades de concentración • Otras relaciones matemáticas de utilidad Dilución Se pueden preparar soluciones de menor concentración a partir de otras que contengan mayor cantidad de soluto, a esto se le denomina dilución. (conc.1)(vol.1) = (conc.2)(vol.2) c •v = c •v 1 1 2 2
  27. 27. Unidades de concentración • Otras relaciones matemáticas de utilidad Conversión de Molaridad a Normalidad Es posible relacionar estos dos conceptos de concentración. N = # equiv.gramo litro solución # equiv.gramo =MM #H+1,OH−1 o # e− M= moles litro solución M= N # H+1, OH-1, # e- M =N/1 M =N
  28. 28. 13.4 Propiedades coligativas
  29. 29. Propiedades Coligativas • Dependen de la concentración de las partículas componentes y no de su naturaleza. Son: ↓ de la presión de vapor ↓ en el punto de congelación ↑ del punto de ebullición ↑ en la presión osmótica
  30. 30. Propiedades Coligativas • Presión de vapor de las soluciones • Los solutos no iónicos, no volátiles (por ejemplo la glucosa C6H12O6 o la urea (NH2)2CO) al disolverse en un solvente líquido como el agua hacen que la presión de vapor de la solución descienda. Este fenómeno cumple con la ley de Raoult que establece que: •“en soluciones diluidas la disminución de la presión de vapor es proporcional a la fracción molar del soluto o en su defecto la presión de vapor de la solución es proporcional a la fracción molar del solvente”.
  31. 31. Propiedades Coligativas • La ley de Raoult se puede expresar como: P=P0 X A A P = presión total P0 = presión vapor X = fracción molar X soluto = nazucar nazucar +nagua nagua X solvente = nazucar +nagua
  32. 32. Propiedades Coligativas • La elevación del punto de ebullición es directamente proporcional al número de moles de soluto en una masa de solvente . ∆T = K × m eb eb Keb = cte ebulloscópica molal m = molalidad • El punto de congelación de una solución generalmente es más bajo que el punto de congelación del solvente puro. ∆Tc = Kc × m Kc = cte crioscópica molal m = molalidad
  33. 33. Propiedades Coligativas • La concentración del soluto afecta los cambios en el punto de congelación y ebullición .
  34. 34. Diagrama de fases para el solvente puro y la solución ΔT f ΔT eb
  35. 35. Propiedades Coligativas • Presión osmótica y masa molar del soluto Cuando el solvente y la solución están separados por una membrana semipermeable que permite el paso de las moléculas del solvente, se desarrolla una presión denominada osmótica en la solución.
  36. 36. Propiedades Coligativas • Diagrama de osmosis π =n R T V o π V =nR T π V= g R T MM π =M R T π ∝M
  37. 37. Próximo tema • Química orgánica continuar retornar menú texto

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