Este documento presenta información sobre soluciones químicas. Define una solución como una mezcla homogénea de dos o más sustancias puras a nivel molecular. Explica los tipos de soluciones según la proporción de soluto y solvente y el estado de agregación de los componentes. También cubre cómo calcular y expresar la concentración de una solución química en unidades físicas como porcentaje y unidades químicas como molaridad y molalidad. Finalmente, incluye ejercicios de aplicación sobre estos temas
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Soluciones químicas: tipos, concentración y cálculos
1. IED TÉCNICA METROPOLITANO DE BARRANQUILLA
“PARQUE EDUCATIVO”
ACTIVIDADES GUÍA DIDÁCTICA # 1 IIIP
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ASIGNATURA
GRADO
PERÍODO
FECHA
CIENCIAS NATURALES 9º___ III Septiembre 6 al 17 de 2021
NOMBRE
FECHA DE ENTREGA:
ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE NÚMERO DOS
Unadisoluciónosolución esunamezclahomogéneaanivelmolecularoiónicodedosomássustanciaspurasquenoreaccionanentre
sí,cuyoscomponentesseencuentranenproporcionesvariables.Tambiénsepuededefinircomounamezclahomogéneaformadapor
undisolventey porunoovariossolutos. Deestamanera,ladisoluciónresultantedelamezcladedoscomponentestendráunaúnica
fase reconocible (sólida, líquida o gaseosa) a pesar inclusive de que sus componentes por separado tuvieran fases distintas. Por
ejemplo,al disolver azúcaren agua. Todasoluciónquímica presenta,comomínimo,doscomponentes:unsoluto(elque es disuelto
en elotro)y unsolventeo disolvente(quedisuelveal soluto).Enelcasodelazúcardisueltoenagua,elazúcaresel solutoy elaguaes
el disolvente.
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La formacióndesolucionesymezcla sde sustanciasesfundamentalparaeldesarrollodenuevosmaterialesyparaelentendimiento
de las fuerzas químicas que permiten a la materia combinarse. En general, toda solución química se caracteriza por:
Solutoysolventenopuedensepararsepormétodosfísicoscomofiltraciónotamizado,yaquesuspartículashanconstituido
nuevas interacciones químicas.
Poseen un soluto y un solvente (como mínimo) en alguna proporción detectable.
A simple vista no pueden distinguirse sus elementos constitutivos.
Únicamentepuedensepararsesolutoysolventemediantemétodoscomoladestilación,lacristalizaciónolacromatografía.
1. Existendiferentes tiposde soluciones químicas las cuales pueden clasificarse de acuerdo a dos criterios.
a.) La proporción entre el soluto y el disolvente, prepare las siguientes soluciones químicas:
Diluidas.Cuandolacantidaddesolutorespectoalsolventeesmuypequeña.Porejemplo:1gramodeazúcaren100 gramos
de agua.
Concentradas.Cuandolacantidaddesolutorespectoalsolventeesgrande.Porejemplo:25gramosdeazúcaren100gramos
de agua.
Saturadas.Cuandoelsolventenoaceptayamássolutoaunadeterminadatemperatura.Porejemplo:36gramosdeazúcar
en 100 gramos de agua a 20 °C.
Sobresaturadas. Comolasaturacióntienequeverconlatemperatura,siincrementamoslatemperatura,sepuedeforzaral
solvente a tomar más soluto del que ordinariamente puede,obteniendo una solución sobresaturada (saturada en exceso,
digamos). Así, sometida a un calentamiento, la solución tomará mucho más soluto del que ordinariamente podría.
Tome 100mLdeagua potableydiferentes cantidades desal5g,20g, 50g, 60gy80g yprepara diferentes tipos desoluciones:
No CANTIDADSOLVENTE CANTIDAD
SOLUTO
TIPO DE SOLUCIÓN
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b.) El estado de agregación de los componentes:
Sólidas:
Sólidoensólido.Tantoelsolutocomoeldisolventeseencuentranenestadosólido.Por ejemplo:lasaleacionescomoellatón
(cobre y zinc).
Gasensólido.Elsolutoesungasyeldisolventeesunsólido.Porejemplo:hidrógenoenpaladio,polvovolcánico,entreotros.
Líquido en sólido. El soluto es un líquido y el disolvente es un sólido. Por ejemplo: las amalgamas (mercurio y plata)
Líquidas:
Sólidoenlíquido.Porlogeneral,sedisuelvenpequeñascantidadesdesólido(soluto)enunlíquido(disolvente).Porejemplo:
azúcar disuelto en agua.
Gas en líquido. Se disuelve un gas (soluto) en un líquido (disolvente). Por ejemplo:el oxígeno disuelto en el agua de mar
que es responsable de la vida acuática en el planeta.
Líquido en líquido. Tanto el soluto como el disolvente son líquidos. Por ejemplo: las amalgamas (mercurio y plata)
Gaseosas:
Gasen gas.Tantoelsolutocomoel disolventesongases.Enmuchasocasionesestasdisolucionesseasumencomomezclas
debido a las débiles interacciones entre las partículas de los gases. Por ejemplo: oxígeno en aire.
Gas en sólido. El soluto es un gas y el disolvente es un sólido. Por ejemplo: polvo disuelto en aire.
Líquido en gas. El soluto es un líquido y el disolvente es un gas. Por ejemplo: vapor de agua en el aire.
2. Busque materiales en casa o entorno y con nombres propios llene el siguiente cuadro:
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CONCENTRACIÓN DE UNASOLUCIÓNQUÍMICA: Laconcentraciónesunamagnitudque describe laproporción de soluto respectoal
solvente enuna disolución. Esta magnitudse expresaendos tiposdistintos de unidades:
a.) Unidadesfísicas.Aquellasquese expresanenrelaciónalpesoyalvolumendelasolución,enformaporcentual(semultiplican
por 100). Por ejemplo:
%Peso/peso. Se expresa en gramos de soluto sobre gramos de solución.
%Volumen/volumen. Se expresa en centímetros cúbicos (cc) de soluto sobre cc de solución.
%Peso/volumen. Combina las dos anteriores: gramos de soluto sobre cc de solución.
3. Reúnalossiguientes materialesUnajeringade 20 mL,unabalanza electrónica,agua potable, lacual utilizarasiemprecomo
solventes universal, y los siguientes solutos: Etanol 10 mL, Cloruro de sodio30 gramos, Sacarosa20 gramos,Bicarbonatode
sodio50 gramos, Zumodelimóno naranja25 mL. Prepare todas estas soluciones y llene el siguiente cuadro:
NO SOLVENTE SOLUTO % UNIDAD
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b.) Unidades químicas. Aquellas que se expresan en sistemas de unidades químicas. Por ejemplo:
Molaridad(M).Se expresaennúmerodemoles desolutosobreunlitro desoluciónoun kilogramodesolución.Secalcula
de la siguiente manera:
Donde n(X) esla cantidad de molesdelcomponente X yVdisolución eselvolumende ladisolución. La molaridad se expresaen
moles/Ldisolución.
Fracciónmolar (Xi). Se expresa entérminosde molesde un componente (solvente osoluto) en relación con los moles totales
de la solución, de la siguiente manera:
La fracción molar es adimensional, es decir, no se expresa en unidades de medición.
Molalidad (m). Es la proporción entre el número de moles de cualquier soluto disuelto por kilogramos de disolvente. Se
calcula de la siguiente manera:
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Dondem(X)es la molalidaddeX,n(X) esel númerodemolesde X y masa(disolvente)eslamasade disolventeexpresada
en kg.Esimportanteaclararquelamolaridadseexpresaporkg(1000g) dedisolvente.Seexpresaenunidadesde mol/kg.
TRUCO O CONSEJO. Si enunproblemade disolucionesni me dan ni me preguntan unacantidad,puedosuponerla cantidadqueyo
quiera,lomásutilizadoessuponer 100grdedisolucióno 1litro de disoluciónsiendo estaúltima la que a mí me parece la mejor.
4. RESUELVA LOS SIGUIENTES EJERCICIOS:
a) Problema1Disolvemos45gramosdeamoniacoNH3en500gramosdeagua.Calculaelporcentajeenmasadeladisolución.
b) Problema2Calcularlosgramosdeunasustanciaquehayquepesarparaprepararunadisoluciónde100mlycomposición
20g/L
c) Queremospreparar250 cm3 de disolucióndesal en agua,conunaconcentraciónde5 g/l. ¿Qué cantidaddesal debemos
disolver en agua?
d) La leche tiene unadensidadde 1,03 g/cm3 y 2,9 g deproteínasen 100 mL Expresalaconcentracióndeproteínas en g/L y
en tanto por ciento en masa.
e) Si en 200 mL de cierta disoluciónacuosahay12,0 g de azúcary la densidadde dichadisoluciónesde 1,2 g/ml, ¿cuáles la
concentración de ésta en g/L y en tanto por ciento en masa ?
f) Una disolución acuosa de hidróxido de potasio tiene una riqueza del 30% en masa . Sabiendo que la densidad de la
disolución es de 1,3 g/ml calcula la masa de soluto que hay en 100 ml de disolución.