Soluciones, definición, unidades de concentración, ejercicios de aplicación.

1. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA
UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS QUÍMICAS Y DE LA SALUD
CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA
INTEGRANTES:
• PAOLA SIGUENZA
• SANTOS VALDÉS
• DIANA VALLE
• DIANA VILLACRESES
• BYRON VIVANDO
ASIGNATURA:
TERMODINÁMICA II
DOCENTE:
ING. DELLY SAN MARTÍN
CURSO: QUINTO SEMESTRE

2. OBJETIVOS
Objetivos Generales
Reconocer y escribir las soluciones de unidades de concentración
para aplicar los conceptos en temas futuros.
Objetivos Especifico
Clasificar las soluciones de acuerdo al estado del soluto y del
disolvente.
Identificar, analizar y describir las propiedades coligativas.

3. SOLUCIONES
Rara vez se
encuentran
sustancias puras
en la naturaleza
Una solución es
una mezcla
homogénea de
especies químicas
dispersas a escala
molecular
Soluto y solvente.

4. CLASES DE SOLUCIONES
• Es la que admite aún mayor cantidad de
soluto a la temperatura en que se encuentra.
SOLUCIÓN DILUIDA
• Es la que tiene máxima cantidad de soluto que
admite a determinada temperatura.
• se puede preparar agregando cantidades adicionales
de soluto, hasta que llega el momento el que
adicionar una pequeña cantidad de soluto, éste ya no
se disuelve, queda precipitado en el fondo del vaso
SOLUCIÓN
SATURADA
• : Es la que tiene mayor cantidad de soluto disuelto del que
admite en forma normal a determinada temperatura. Se
prepara la solución saturada y luego se calienta para que se
disuelva una cantidad adicional de sal.
Alineado a la
izquierda
Desde el punto de vista de la cantidad de soluto disuelto:

5. CLASES DE SOLUCIONES
Desde el punto de vista de las fases iniciales de soluto y solvente, pueden darse los siguientes
tipos de soluciones:
SOLIDO EN
SOLIDO
• La mezcla homogénea de dos o más metales constituye una aleación. El
acero, mezcla de hierro y carbono y a veces otros componentes, el bronce
(cobre y zinc), el latón (cobre y estaño), son ejemplos de aleaciones.
SOLIDO EN
LIQUIDO
• El azúcar disuelto en agua, la sal en agua, son ejemplos de este tipo
LIQUIDO
EN SOLIDO
• Alcohol en agua o agua en alcohol y en general todas las soluciones de
líquidos que sean miscibles.

6. GAS EN
SÓLIDO
• El hidrógeno en platino en polvo experimenta un fenómeno de
absorción o adhesión sobre la superficie del platino y de ésta
manera se forma una sola fase que constituye una verdadera
solución.
GAS EN
LIQUIDO
• Las bebidas gaseosas, las cervezas, contienen gas
carbónico disuelto en agua.
GAS EN
GAS
• El aire y todas las mezclas gaseosas son ejemplos de este
tipo.
CLASES DE SOLUCIONES

7. UNIDADES DE CONCENTRACIÓN
UNIDADES FÍSICAS
Porcentaje referido a la masa
(%m/m)
Relaciona la masa de soluto, en gramos,
presente en una cantidad dada de solución
Porcentaje referido al volumen
(%v/v)
Se refiere al volumen de soluto, en
mililitros (mL), presente en cada 100 mL
de solución
Porcentaje masa-volumen (%m/v)
Representa la masa de soluto (en gramos)
por cada 100 mL de solución.

8. UNIDADES DE CONCENTRACIÓN
UNIDADES QUÍMICAS
Molaridad (M)
Se define como el número de moles de
soluto disuelto en un litro de solución.
Molalidad (m)
Indica la cantidad de moles de soluto
presentes en 1 Kg de solvente
Normalidad (N)
Relaciona el número de equivalentes
gramos o equivalentes químicos de un
soluto con la cantidad de solución (1L).

9. PROPIEDADES COLIGATIVAS
DE LAS SOLUCIONES
Las propiedades coligativas de las soluciones son todas aquellas propiedades que
dependen solo de la concentración de las moléculas o iones que constituyen el
soluto.
CARACTERÍSTICAS DE LAS PROPIEDADES COLIGATIVAS

10. PRESIÓN DE VAPOR: El químico francés Francois Marie Raoult, ecnunió en 1882 la
ley que lleva su nombre: “La presión de vapor de cada componente en una solución es
proporcional a su respectiva fracción molar y la presión total es igual a la suma d las
presiones parciales”.
𝑃1 = 𝑃1
0
𝑋1
AUMENTO EBULLOSCÓPICO: Se observa que el agua hierve a 100°C a la presión
normal de 1 atm. Sin embargo si se disuelve cierta cantidad de soluto (sal, por ejemplo)
la solución ya no hierve a 100°C, sino que aumenta su punto de ebullición. Esta es una
consecuencia de la Ley de Raoult y se enuncia así: “El aumento en el punto de ebullición
de una solución respecto al solvente puro, es proporcional a su molaridad”.
∆𝑇𝑒= 𝐾𝑒 𝑚 𝑚 =
𝑔2
𝑀2
𝑔1
1000
𝑀2 =
1000𝐾𝑒 𝑔2
𝑇𝑒 𝑔1

11. DESCENSO CRIOSCÓPICO: Se expresa también mediante
la siguiente ley: “El descenso observado en el punto de
solidificación de una solución respecto al solvente puro es
proporcional a su molalidad”.
∆𝑇𝐶 = 𝐾𝐶 𝑚
PRESIÓN OSMÓTICA: Es la presión de succión que ejerce
una solución sobre una membrana semipermeable (que solo
deja pasar el solvente o el soluto, pero no los dos), como
consecuencia de su concentración. El paso se denomina
osmosis.
𝜋 = 𝑐𝑅𝑇

12. EJERCICIO DE APLICACIÓN
Ejercicio: Veinte gramos de un soluto se añaden a 100 g de agua a 25ºC . La presión
de vapor de agua pura es de 23,76 mm; la presión de vapor de la solución es de 22.41
mm
Calcular el peso del soluto
¿Qué cantidad de este soluto se necesita añadir a 100 g de agua para reducir la
presión de vapor a la mitad de valor en el agua pura?
El peso molecular el soluto está dado por:
𝑀𝑠 =
𝑚 𝑠
𝑛 𝑠
Para calcular 𝑛 𝑠 , el número de moles de soluto, podemos hace uso de la ecuación.
𝑥 =
𝑛 𝑠
𝑛 𝑆𝑜+𝑛 𝑠
𝑥𝑛 𝑆𝑜 + 𝑥𝑛 𝑠 − 𝑛 𝑠 = 0
𝑛 𝑠 =
−𝑥𝑛 𝑆𝑜
𝑥 − 1
Donde 𝑥, se puede calcular usando la expresión:
𝑥 =
𝑝0 − 𝑝
𝑝0
=
23,76𝑚𝑚 − 22,41 𝑚𝑚
23,76𝑚𝑚
= 0.05681
Y el número de moles del solvente 𝑛 𝑆𝑜 como:

13. 𝑛 𝑠𝑜 =
𝑚 𝑠𝑜
𝑛 𝑠𝑜
=
100𝑔
18𝑔/𝑚𝑜𝑙
= 5.555 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠
Con ello:
𝑛 𝑠𝑜 =
−0.05681(5.555)
0.05681 − 1
= 0.33467
Sustituyendo en la formula inicial encontramos:
𝑀𝑠 =
𝑚 𝑠
𝑛 𝑠
=
20𝑔
0.33467 𝑚𝑜𝑙
= 59.76 𝑔/𝑚𝑜𝑙
Si la presión de vapor que se desea es la mitad del vapor para el agua pura,
entonces:
𝑴 𝟐 =
𝟐𝟑, 𝟕𝟔𝒎𝒎
𝟐
= 𝟏𝟏. 𝟖𝟖 𝒎𝒎
Usando la fracción mol.
𝑥 =
𝑝0
− 𝑝
𝑝0
=
23.76 − 11.88
23.76
= 0.5
Y usando el número de soluto 𝑛 𝑠𝑜 es :
𝒎 𝟐 = 𝒏 𝟐 𝑴 𝟐 = 𝟓. 𝟓𝟓𝟓𝒎𝒐𝒍(𝟓𝟗. 𝟕𝟔𝒈/𝒎𝒐𝒍) = 𝟑𝟑𝟏. 𝟗𝟗𝒈

14. CONCLUSIONES
Con este trabajo de consulta se pudo diferenciar o conocer las
soluciones de unidades de concentración y sus propiedades. Al final
de todo esto es enriquecedor para nuestros conocimientos, pues nos
permitirá utilizar conceptos aprendidos en temas futuros.
El estudio de las soluciones posee una gran importancia, ya que se
puede decir que es la base de la industria química, por un sin
número de procesos y productos provienen de los compuestos entre
solutos y disolventes.