2. CONTENIDOS (1)
1.- Sistemas materiales.
2.- Disoluciones. Clasificación.
3.- Concentración de una disolución
3.1. En g/l (repaso).
3.2. % en masa (repaso).
3.3. % en masa/volumen.
3.4. Molaridad.
3.5. Fracción molar
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3. CONTENIDOS (2)
4.- Preparación de una disolución.
5.- Fenómeno de la disolución.
6.- Solubilidad.
7.- Propiedades coligativas de las
disoluciones (cualitativamente).
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4. 4
SISTEMAS
MATERIALES
S iste m a m a te ria l
S usta nc ia s p ura s M e zc la
E le m e nto C o m p ue sto M e zc la M e zc la
H o m o g é ne a H e te ro g é ne a
M e zc la S usp e nsió n
c o lo id a l
5. DISOLUCIÓN (CONCEPTO)
Es una mezcla homogénea de dos o mas
sustancias químicas tal que el tamaño molecular
de la partículas sea inferior a
10--9 m.
Se llama mezcla coloidal cuando el tamaño de
partícula va de 10-9 m a
2 ·10-7 m.
Se llama suspensión cuando el tamaño de las
partículas es del orden de
2 ·10-7 m.
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6. COMPONENTES DE UNA DISOLUCIÓN
Soluto (se encuentra en menor proporción).
Disolvente (se encuentra en mayor
proporción y es el medio de dispersión).
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7. CLASIFICACIÓN DE DISOLUCIONES
Según el número de componentes.
Según estado físico de soluto y disolvente.
Según la proporción de los componentes.
Según el carácter molecular de los
componentes.
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8. SEGÚN EL NÚMERO DE COMPONENTES.
Binarias
Ternarias.
...
8
9. SEGÚN ESTADO FÍSICO
DE SOLUTO Y DISOLVENTE.
Soluto Disolvente Ejemplo
Gas Gas Aire
Líquido Gas Niebla
Sólido Gas Humo
Gas Líquido CO2 en agua
Líquido Líquido Petróleo
Sólido Líquido Azúcar-agua
Gas Sólido H2 -platino
Líquido Sólido Hg - cobre
Sólido Sólido Aleacciones
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10. SEGÚN LA PROPORCIÓN
DE LOS COMPONENTES.
Diluidas
(poca cantidad de soluto)
Concentradas
(bastante cantidad de soluto)
Saturadas
(no admiten mayor concentración de soluto)
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11. SEGÚN EL CARÁCTER MOLECULAR DE LOS
COMPONENTES.
Conductoras
Los
solutos están ionizados (electrolitos) tales
como disoluciones de ácidos, bases o sales,
No conductoras
El soluto no está ionizado
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12. CONCENTRACIÓN
(FORMAS DE EXPRESARLA)
gramos/litro
Tanto por ciento en masa.
Tanto por ciento en masa-volumen.
Molaridad.
Normalidad (ya no se usa).
Fracción molar.
Molalidad.
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13. CONCENTRACIÓN EN
GRAMOS/LITRO.
Expresa la masa en gramos de soluto
por cada litro de disolución.
msoluto (g)
conc. (g/l) = ————————
Vdisolución (L)
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14. TANTO POR CIENTO
EN MASA.
Expresa la masa en gramos de soluto
por cada 100 g de disolución.
msoluto
% masa = ————————— · 100
msoluto + mdisolvente
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15. TANTO POR CIENTO
EN MASA-VOLUMEN.
Expresa la masa en gramos de soluto por
cada 100 cm3 de disolución.
msoluto
% masa/volumen = ———————
Vdisolución (dl)
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16. MOLARIDAD (M ).
Expresa el número de moles de soluto por
cada litro de disolución.
n msoluto
Mo = ——— = ———————
V (l) Msoluto ·V (l)
siendo V (l) el volumen de la disolución
expresado en litros
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17. EJERCICIO: ¿ CUÁL ES LA MOLARIDAD DE LA DISOLUCIÓN
OBTENIDA AL DISOLVER 12 G DE NACL EN AGUA
DESTILADA HASTA OBTENER 250 ML DE DISOLUCIÓN?
Expresado en moles, los 12 g de NaCl son:
m 12 g
n = = = 0,2 moles NaCl
M 58,44 g/mol
La molaridad de la disolución es, pues:
0,2 moles
M = = 0,8 M
0,250 L
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18. RELACIÓN ENTRE M CON % EN MASA Y
DENSIDAD DE DISOLUCIÓN
Sabemos que:
ms 100 ms
% = —— · 100 = ————
mdn Vdn · ddn
Despejando Vdn:
100 ms
Vdn = ————
% · ddn
Sustituyendo en la fórmula de la molaridad:
ms ms · % · ddn % · ddn
Mo = ———— = —————— = ————
Ms · Vdn Ms · 100 ms 100 Ms
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19. EJERCICIO: ¿CUÁL SERÁ LA MOLARIDAD DE UNA
DISOLUCIÓN DE NH3 AL 15 % EN MASA Y DE DENSIDAD
920 KG/M3?
920 kg/m3 equivale a 920 g/L
% · ddn 15 · 920 g · L-1
Mo = ———— = ————————— = 8,11 M
100 · 17 g · mol-1
100 Ms
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20. RIQUEZA ()
Las sustancias que se usan en el laboratorio suelen
contener impurezas.
Para preparar una disolución se necesita saber qué
cantidad de soluto puro se añade.
msustancia (pura)
= ——————————— · 100
msustancia (comercial)
De donde
100
msust. (comercial) = msust. (pura) · ——
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21. EJEMPLO: ¿COMO PREPARARÍAS 100 ML DE
UNA DISOLUCIÓN 0’15 M DE NAOH EN AGUA A PARTIR DE
NAOH COMERCIAL DEL 95 % DE RIQUEZA?
m = Molaridad · M(NaOH) · V
m = 0’15 mol/l · 40 g/mol · 0’1 l =
= 0’60 g de NaOH puro
100
mNaOH (comercial) = mNaOH (pura) · —— =
95
100
= 0’60 g · —— = 0’63 g NaOH comercial
95
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22. EJERCICIO: PREPARA 250 CM3 DE UNA DISOLUCIÓN DE HCL
2M, SABIENDO QUE EL FRASCO DE HCL TIENE LAS
SIGUIENTES INDICACIONES:
D=1’18 G/CM3; RIQUEZA = 35 %
m = Molaridad · M(HCl) · V
m = 2 mol/l · 36’5 g/mol · 0’25 l =
= 18’3 g de HCl puro que equivalen a
100
18’3 g ·—— = 52’3 g de HCl comercial
35
52’3 g
m
V = — = ————— = 44’3 cm3
d 1’18 g/cm3
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23. FRACCIÓN MOLAR ()
Expresa el cociente entre el nº de
moles de un soluto en relación con el nº
de moles total (soluto más disolvente).
nsoluto
soluto = —————————
nsoluto + ndisolvente
Igualmente
ndisolvente
disolvente = —————————
nsoluto + ndisolvente
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24. FRACCIÓN MOLAR () (CONT.).
nsoluto + ndisolvente
soluto + disolvente = ————————— = 1
nsoluto + ndisolvente
Si hubiera más de un soluto siempre ocurrirá
que la suma de todas las fracciones molares de
todas las especies en disolución dará como
resultado “1”.
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25. EJEMPLO: CALCULAR LA FRACCIÓN MOLAR DE CH4 Y DE C2H6 EN
UNA MEZCLA DE 4 G DE CH4 Y 6 G DE C2H6 Y COMPROBAR
QUE LA SUMA DE AMBAS ES LA UNIDAD.
4g 6g
n (CH4) =———— = 0,25 mol; n (C2H6) =————= 0,20 mol
16 g/mol 30 g/mol
———————— 0,25 mol + mol mol
n (CH4) 0,25
(CH4) =n (CH ) + n (C H ) = ————————— = 0,56
0,20
4 2 6
(C2H6) = n (CH n (CnH6) H ) = ————————— = 0,44
0,20 mol
———————— 0,25 mol + 0,20 mol
2
) + (C
4 2 6
(CH4) + (C2H6) = 0,56 + 0,44 = 1
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26. SOLUBILIDAD
Es la máxima cantidad de soluto que se
puede disolver en una determinada cantidad
de disolvente (normalmente suelen tomarse
100 g).
La solubilidad varía con la temperatura
(curvas de solubilidad).
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27. GRÁFICAS DE LA SOLUBILIDAD DE DIFERENTES
SUSTANCIAS EN AGUA
Como vemos, la
solubilidad no
aumenta siempre
con la
temperatura, ni
varía de manera
lineal.
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28. PROPIEDADES COLIGATIVAS
Las disoluciones tienen diferentes
propiedades que los disolventes puros.
Es lógico pensar que cuánto más
concentradas estén las disoluciones mayor
diferirán las propiedades de éstas de las de
los disolventes puros.
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29. PROPIEDADES COLIGATIVAS
Disminución de la presión de vapor.
Aumento de temperatura de ebullición.
Disminución de la temperatura de fusión.
Presión osmótica (presión hidrostática necesaria
para detener el flujo de disolvente puro a través de
una membrana semipermeable).
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