QUIMICA GENERAL E INORGANICA Primer Cuatrimestre 2005 Soluciones I 31-03-05

Diagrama de fases del agua

Solución

Soluciones 20 g de glucosa/100 mLde H 2 0 300 g de glucosa/100 mLde H 2 0

Formas de expresar concentración 1 mol 1 mol 1 mol Molalidad Fracción molar Molaridad

Formas de sacar distintos calculos Volumen x molaridad = moles Moles = moles x _1____ = volumen Molaridad molaridad

Preparación de soluciones

Preparación de soluciones

Dilución Antes de la dilución Despues de la dilución

Dilución Agrego solvente Transfiero

Materia Gas Líquido Sólido Cambios de estado Mezclas Homogéneas (soluciones) Heterogéneas Sustancias (o especies químicas) Compuestos Elementos Técnicas físicas Técnicas químicas

Técnicas de separación

Técnicas de separación

Técnicas de separación

Técnicas de separación

Técnicas de separación

Solución saturada Cuando el disolvente ha disuelto todo el soluto que pudo y queda algo sin disolver, se llama solución saturada. El soluto y el solvente se encuentran en equilibrio dinámico entre sí.

Solubilidad

Sólido iónico + agua  Solución iónica que conduce la electricidad y se la denomina solución electrolítica Sólido molecular + agua  Solución que no conduce la electricidad y se la denomina solución no electrolítica

Soluciones saturadas Solución sobresaturada Solución saturada en contacto con solido en exceso

Solución saturada Cuando el disolvente ha disuelto todo el soluto que pudo y queda algo sin disolver, se llama solución saturada. El soluto y el solvente se encuentran en equilibrio dinámico entre sí.

Solubilidad La solubilidad de una sustancia en un solvente es la concentración de su disolución saturada. Se la expresa en g/ 100g de agua o en mol/ kg agua.

Solubilidad molar Es sus concentración molar en una disolución saturada. Aunque ya no puede aumentar mas su concentración ,cualquier soluto sólido presente continua disolviendose, pero la velocidad de disolución es exactamente la misma a la que el soluto vuelve a sólido. Ca(OH) 2 (s) Ca 2+ (aq) + 2OH - (aq)

Solubilidad La solubilidad depende: 1. Soluto 2. Solvente 3. Temperatura 4. Presión (para gases)

Solubilidad La solubilidad depende: 1. Soluto 2. Solvente 3. Temperatura 4. Presión (para gases)

Solubilidad de los compuestos ionicos. Reglas de solubilidad Los compuestos iónicos formados por aniones voluminasos con carga pequeña suelen ser solubles Solubles Excepciones Compuestos con elementos del grupo IA Compuestos con NH 4 + Cl - , Br - , I - Ag + , Hg 2 +2 , Pb +2 NO 3 - , ClO 3 - , ClO 4 - Acetatos Ag + , Hg 2 +2 , Pb +2 SO 4 -2 Sr +2 , Ba +2 , Pb +2 , Ca +2 ,Ag +

Solubilidad de los compuestos ionicos. Reglas de solubilidad Insolubles Excepciones CO 3 -2 , PO 4 -3 , C 2 O 4 -2 , Compuestos con elementos del grupo IA CrO 4 - Compuestos con NH 4 + S -2 Compuestos con elementos del grupo IA Compuestos con NH 4 + O -2 , HO - Sr +2 , Ba +2 , Ca +2 Compuestos con elementos del grupo IA, NH 4 + .

Solubilidad La solubilidad depende: 1. Soluto 2. Solvente 3. Temperatura 4. Presión (para gases)

Influencia del solvente La regla es : Lo semejante disuelve a lo semejante

Solubilidad La solubilidad depende: 1. Soluto 2. Solvente 3. Temperatura 4. Presión (para gases)

Disolución exotérmica Disolución endotérmica Interacción soluto-solvente > soluto-soluto solvente-solvente Interacción soluto-solvente < soluto-soluto solvente-solvente

No electrolitos Electrolitos Metanol

Variación de la entalpía en el proceso de disolución  H disolución =  H reticular +  H Hidratación  H ret  H ret  H H  H H  H sol  H sol Endotérmica Exotérmica

 H = 787 kJ/mol NaCl(s) Cl - (g) + Na + (g) Entalpía reticular Siempre son positivas. Proceso endotérmico

Entalpía reticulares a 25 ºC (kJ/mol) Haluros LiF LiCl LiBr LiI 1046 861 818 759 NaCl 787 KCl 717 MgCl 2 2524 Óxidos CaO 3461

Entalpia de hidratación Na + Cl – H — O | H H — O | H H — O | H H — O | H H — O | H H — O | H H — O | H Na + (g) + Cl – (g) Na + (ac) + Cl – (ac)  H H = - 784 kJ/mol Siempre es un proceso exotérmico + + (g) (g) Na + Cl – -

Entalpía de hidratación a 25 ºC (kJ/ mol) F - Cl - Br - I - H + - 1470 Li + - 1041 - 898 - 867 - 854 Na + - 784 K + - 701 Ag + - 850

Entalpía de hidratación iónica a 25 ºC (kJ/mol) H + (g) H + (ac)  H H = -1130 radio  (carga/ radio)  H H (pm) (kJ/mol) Li + 60 1.67 - 558 Na + 95 1.05 - 444 Ca +2 99 2.02 - 1630 Al +3 50 6.00 - 4750 Cl- 181 0.55 - 340 I- 216 0.24 - 219

 H disolución =  H reticular +  H hidratación  H reticular Por definición, lleva signo positivo. Más endotérmico a mayor carga y menor tamaño  H hidratación Por convención, lleva signo negativo. Más exotérmico a mayor carga y menor tamaño.

Entalpías de disolución (kJ/mol) a 298 K

Pregunta: ¿Cómo disolvería bromuro de magnesio y fluoruro de magnesio en agua?

Entropía y Espontaneidad Aumenta el desorden del sistema Aumenta el desorden del entorno Aumenta el desorden del sistema Disminuye el desorden del entorno Endotérmico Exotérmico  Su =  Ss +  S entorno

Proceso espontaneo  Su > O  G < O Los procesos exotérmicos ocurren espontaneamente porque:  G =  H -T  S  Su =  Ss +  S entorno (-) (+)    En el proceso endotérmico ocurren espontameamente si  Ss >>  S entorno  G =  H -T  S  Su =  Ss +  S entorno (+) (+)   

Solubilidad La solubilidad depende: 1. Soluto 2. Solvente 3. Temperatura 4. Presión (para gases)