3. Tipos de soluciones. Hidrólisis. Solubilidad y el
efecto de la temperatura. Unidades de
concentración: Expresiones físicas de concentración
(%m/m, %m/v, %v/v, ppm, ppb), Expresiones
químicas de concentración: Molaridad,
normalidad y fracción molar. Conversión de
unidades de concentración.
4. Soluciones
» Son mezclas homogéneas (una fase)
que contienen dos o más tipos de
sustancias denominadas soluto y
solvente; que se mezclan en
proporciones variables; sin cambio
alguno en su composición, es decir
no existe reacción química.
Soluto + Solvente → Solución
5. Soluto
» Es la sustancia que se disuelve, dispersa o solubiliza y siempre se
encuentra en menor proporción, ya sea en peso o volumen.
» En una solución pueden haber varios solutos.
» A la naturaleza del soluto se deben el color, el olor, el sabor y la
conductividad eléctrica de las disoluciones.
» El soluto da el nombre a la solución.
Solvente o disolvente
» Es la sustancia que disuelve o dispersa al soluto y generalmente se
encuentra en mayor proporción.
» Existen solventes polares (agua, alcohol etílico y amoníaco) y no
polares (benceno, éter, tetracloruro de carbono).
» En las soluciones líquidas se toma como solvente universal al agua
debido a su alta polaridad.
» El solvente da el aspecto físico de la solución.
6.
7. Ejemplos de
disoluciones
Soluto
Gas Líquido Sólido
Solvente
Gas
El oxígeno y otros
gases en nitrógeno
(aire).
El vapor de agua
en el aire.
El Smog en las
grandes
ciudades.
Líquido
El dióxido de
carbono en agua,
formando agua
carbonatada o soda.
El etanol (alcohol
común) en agua;
varios
hidrocarburos el
uno con el otro
(petróleo).
La sacarosa
(azúcar de mesa)
en agua; el
cloruro de sodio
(sal de mesa) en
agua.
Sólido
El hidrógeno se
disuelve en los
metales; el platino
ha sido estudiado
como medio de
almacenamiento.
El hexano en la
cera de parafina;
el mercurio en
oro.
El acero,
duraluminio, y
otras aleaciones
metálicas.
8. Unidades de Concentración
» La relación entre la cantidad de sustancia disuelta
(soluto) y la cantidad de disolvente se conoce
como concentración.
» Esta relación se expresa cuantitativamente en
forma de unidades físicas y unidades químicas,
debiendo considerarse la densidad y el peso
molecular del soluto.
9. Concentración en Unidades Físicas
» Porcentaje masa en masa (% m/m o % p/p):
Indica la masa de soluto en gramos, presente en
100 gramos de solución.
Xg soluto → 100g solución
» Porcentaje masa en volumen (% m/v o % p/v)
Indica la masa de soluto en gramos disuelto en
100 mL de solución.
Xg soluto → 100mL solución
10. » Porcentaje en volumen (% v/v)
Indica el volumen de soluto (mL), presente en
100 mL de solución.
X mL soluto → 100mL solución
» Concentración común (g/L)
Indica la masa de soluto en gramos, presente en
un litro de solución (recordar que 1 L = 1000 mL,
por lo que es lo mismo decir mg/mL).
Xg soluto → 1 L o 1000 mL solución
11. » Partes por millón (ppm)
Se define como los miligramos de soluto
disueltos en 1000 mL o 1 litro de solución.
Nota 1g = 1000 mg
X mg soluto → 1000 mL solución
» Partes por billón (ppb)
Se define como los microgramos de soluto
disueltos en 1000 mL o 1 litro de solución.
Nota 1g = 106 μg
X mg soluto → 1000 mL solución
12. 2. Calcular la concentración en ppm y ppb de
una solución que contiene 0,085g de KNO3
disueltos en 670 mL de solución.
Problemas
1. El primer abono mineral “de síntesis química”
fue el sulfato amónico (NH4)2SO4. Diga cuánto
debería pesarse para preparar una solución al
30%(m/V) en agua
13. CONCENTRACIÓN EN UNIDADES QUÍMICAS
» Molaridad (M): Indica el número de moles de
soluto disueltos en un litro de solución.
X moL → 1L o 1000 mL solución
M = mol de soluto
V (L) solución
14. Ejemplo
» Calcular la concentración molar de una solución
disolviendo 3,2 moles de Ca(OH)2 en 7 litros de
solución.
M = 3,2 mol KCl
7 L
M = 0,46 mol/L
3,2 moL → 7 L
X moL → 1L
X= 0,46 M
15. Peso Equivalente
Un equivalente gramo es la cantidad de un
compuesto que aporta un mol de carga eléctrica.
• Por ejemplo, para el Cl-, un equivalente es igual
a su masa molar, ya que se necesitan 35.5 g de
Cl- para tener un mol de carga ( negativa en
este caso ).
• Por el contrario, un equivalente de Ca2+ será la
mitad que su masa molar porque por cada mol
de Ca2+ , se tienen dos moles de carga, no uno.
Equivalente= __Masa Molar__
Carga del Ión
16. » Normalidad (N): Indica el número de pesos
equivalente de soluto disueltos en un litro de
solución.
X moL → 1L o 1000 mL solución
N = #peso eq de soluto
V (L) solución
Problema
Calcular la concentración molar y normal de una
solución de H2SO4 que contiene 73 g en 500 mL de
solución (PM=98 g/mol).
17. Ejemplo
» Calcular la concentración normal de una
solución disolviendo 3,2 moles de Ca(OH)2 en 7
litros de solución.
PM = 74 g/mol
Peq= 74g_ = 37 g/Eq
2
1 mol → 2 Eq
3,2 mol →X
X= 6,4 Eq
N = 6,4 Eq Ca(OH)2
7L
N = 0.91Eq/L = 0,91N
18. Dilución
» Procedimiento por el cual se disminuye la
concentración de una solución por adición de
mayor cantidad de solvente.
» Al agregar más solvente, se está aumentando la
cantidad de solución pero la cantidad de soluto
se mantiene constante
C1 x V1 = C2 x V2
19. Solubilidad
» Se define solubilidad como la máxima cantidad de un
soluto que puede disolverse en una determinada
cantidad de solvente a una temperatura dada. La
solubilidad depende de la temperatura, presión y
naturaleza del soluto y solvente.
» La solubilidad puede expresarse en:
gramos de soluto , gramos de soluto, moles de soluto
Litro de solvente 100g de solvente litro de solución
20. Clasificación de las soluciones
» Solución saturada: Es aquella que contiene la máxima
cantidad de soluto que puede mantenerse disuelto en
una determinada cantidad de solvente a una temperatura
establecida.
» Solución diluida (insaturada): Es aquella donde la masa
de soluto disuelta con respecto a la de la solución
saturada es más pequeña para la misma temperatura y
masa de solvente.
» Solución concentrada: Es aquella donde la cantidad de
soluto disuelta es próxima a la determinada por la
solubilidad a la misma temperatura.
» Solución Sobresaturada: Es aquella que contiene una
mayor cantidad de soluto que una solución saturada a
temperatura determinada. Esta propiedad la convierte en
inestable.
1. De acuerdo a la cantidad de soluto
21.
22. 2. De acuerdo a la conductividad eléctrica
» Electrolíticas: Se llaman también soluciones iónicas y
presentan una apreciable conductividad eléctrica.
» No electrolíticas: Su conductividad es prácticamente
nula; no forma iones y el soluto se disgrega hasta el
estado molecular.
23. Factores a influyen en la Solubilidad
» Los solutos polares son solubles son solubles en
disolventes polares y los apolares en disolventes
apolares, ya que se establecen los enlaces
correspondientes entre las partículas de soluto y de
disolvente. Es decir lo “similar disuelve a lo similar”
» Cuando un líquido es infinitamente soluble en otro
líquido se dice que son miscibles, como el alcohol en
agua.
1. Naturaleza del soluto y solvente
24. Efecto de la temperatura
Solubilidad de gases en líquidos:
» Al disolver un gas en un líquido, generalmente, se
desprende calor, lo que significa que un aumento
de temperatura en el sistema gas-líquido,
disminuye la solubilidad del gas porque el
aumento de energía cinética de las moléculas
gaseosas provoca colisiones con las moléculas del
líquido, disminuyendo su solubilidad.
25.
26. Efecto de la presión
En sólidos y líquidos:
» La presión no afecta demasiado la solubilidad de
sólidos y líquidos; sin embargo, sí es muy
importante en la de los gases.
En gases:
» La solubilidad de los gases en líquidos es
directamente proporcional a la presión del gas
sobre el líquido a una temperatura dada.
