1




      DISOLUCIONES
        QUÍMICAS
Profesor: Nibaldo Pastén Rivera       1
DISPERSIONES
   Interposición mecánica de las partículas
   de una sustancia en el seno de otra.
Fase dispersa                     Fase dispersante.




                                                  2
Dispersiones
Clasificación de las dispersiones




                                    3
Soluciones Verdaderas
Diámetro de la partícula
dispersa es menor de 10 Å.
No son visibles al microscopio
óptico, y están en el límite de
resolución del microscopio
electrónico.
Son estables a la gravedad y a
la centrifugación.
Un ejemplo es la disolución de
sales, azúcares o aminoácidos
en la sangre o en la leche.


                                  4
Coloides
Diámetro comprendido
entre 10 y 1000 Å.
Son invisibles a simple
vista o con microscopio
óptico.
Son estables a la
gravedad y
sólo sedimentan mediante
centrifugación a altas
velocidades.
Un ejemplo son las
proteínas de la leche.

                            5
Suspensiones
Diámetro de más de 1000 Å.
Invisibles a simple vista,
pero visibles al microscopio
óptico, y son las responsables
de la turbidez u opacidad a la
dispersión.
Sedimentan
espontáneamente y la
velocidad de sedimentación
puede acelerarse por
centrifugación.
Ejemplo glóbulos rojos de la
                                 6
Disoluciones
7


    ¿Qué son las disoluciones?
    Las soluciones indican la relación entre dos
    componentes.
    El primer componente se llama soluto y el
    segundo componente se llama solvente.


     Soluto + Solvente = Solución


                                               7
Clasificación de las soluciones




                                  8
Disoluciones
9
         ¿Qué tipo de disoluciones existen?

         DILUIDAS



         CONCENTRADA




         SATURADA
Disoluciones
10


     Proporción soluto/solvente
       Soluciones diluidas.
         Ejemplo 10 g NaCl en 1 L de agua.


      Soluciones concentradas.
         Ejemplo 300 g de NaCl en 1 L de agua.




                                                 10
Tipos de disoluciones
Moleculares:     Sacarosa en agua.

Iónicas: NaCl en agua.

Soluciones parcialmente iónicas.

Electrolitos.

                                     11
Solubilidad
La solubilidad es la cantidad máxima de sustancia que
puede ser disuelta en una determinada cantidad de
disolvente a una temperatura dada. Puede ser expresada
en g/L o [ ] molar.
Clasificación.




                                                         12
Factores que afectan la solubilidad
Naturaleza de soluto y solvente.

                     Interacciones soluto-solvente




             Lo semejante disuelve lo semejante      13
Efecto de la temperatura



Compuestos iónicos




      Gases




                               14
Efecto de la presión

La presión no afecta la solubilidad de sólidos en líquidos pero
si la de gases en líquidos




                                                           15
Unidades de Concentración

Unidades físicas

TANTO POR CIENTO EN PESO O VOLUMEN. Existen tres tipos de
porcentajes, que se definen del siguiente modo:




                                                            16
Pregunta




       C
           17
Unidades Químicas


 MOLARIDAD (M). Se define como el número de
 moles de soluto que hay en 1 L de disolución:




                                                 18
Unidades Químicas


 MOLALIDAD (m). Se define como el número de
 moles de soluto que hay en 1 Kg de solvente:



              m=    gramos de soluto
                    MM x Kg solvente




                                                19
Fracción Molar (Xn)
 La fracción molar o fracción en moles de soluto en una solución,
 es el cuociente entre la cantidad de moles del soluto y la
 cantidad total de moles en la solución (soluto + solvente).
 Moles soluto + moles solvente = moles solución


               n1                       n2
       X1 =                      X2 =
            n1 + n 2                  n1 + n 2


X1: fracción molar soluto        X2: fracción molar solvente
 n1: cantidad de                 n2: cantidad de
 moles del soluto                moles del solvente

                                                             20
Unidades Químicas


  Algunas fórmulas de utilidad:




                                  21
Pregunta
 ¿Cuál es la concentración molar de una solución acuosa
 de HF 30% p/v (MM:20 g/mol)?
A) 30 M
B) 10 M
C) 20 M
D) 15 M
E) 25 M                           D
                                                      22
Pregunta
 Si una solución acuosa de AlCl3 de concentración 28% p/p
 presenta una densidad de 1,5 g/mL, entonces el % p/v debe ser:
A) 28%
B) 30%
C) 8%
D) 1,5%
E) 42%



                                           E
                                                                  23
Pregunta




       A
           24
Pregunta




       B
           25
Diluciones:
►   Diluir una solución significa adicionarle una porción de su mismo
    solvente puro.
►   En la dilución se disminuye la concentración de una solución inicial.
►   Tanto en la solución inicial como en la final, la masa del soluto es la
    misma.




                                                                        26
Preguntas




        B
            27
Mezclas de soluciones

En una mezcla, se adicionan moles de soluto y volúmenes
de disolución.
Los volúmenes se suponen aditivos sólo cuando las
soluciones son diluidas.
Para conocer el valor de concentración de una mezcla
entre dos disoluciones de distinta concentración pero del
mismo soluto la ecuación es:




                                                        28
Concentración de iones
Si un determinado soluto se comporta como electrolito fuerte en
una solución, prácticamente se disocia en un 100 % por lo tanto
las especies iónicas son las únicas presentes y por consiguiente
es posible calcular su concentración.
Ejemplo:




                                                               29
Pregunta
Si una solución de Al(OH)3 tiene una concentración
molar igual a 0,2 M, entonces la concentración molar
del ión OH- debe ser:
A)   0,5
B)   0,2
C)
D)
E)
     0,4
     0,6
     0,3
                                 D
                                                       30
Propiedades coligativas de la materia
Son un cambio en el comportamiento de un solvente
líquido por agregar un determinado soluto no volátil.
Dependen del número de partículas (moléculas o iones) no
de la naturaleza de estas.
Propiedades:
  Disminución de la presión de vapor de un líquido.
  Aumento de la temperatura de ebullición.
  Descenso de la temperatura de fusión (congelación).
  Osmosis.




                                                        31
Disminución de la presión de vapor de un líquido
(a). Cuando un líquido puro alcanza un
    equilibrio dinámico tenemos la presión
    máxima de vapor del líquido.




(b). Cuado el líquido presenta un soluto no
    volátil se observa una disminución de la
    presión de vapor del líquido.




                                               32
Aumento de la temperatura de ebullición

La temperatura de ebullición de un líquido es la
temperatura a la cual la presión de vapor es igual
a la presión externa.




                                                 33
Disminución en la temperatura de fusión
            (congelación)
Si existe algún soluto en el seno del líquido, éste provoca una
disminución de la rapidez con que las moléculas de líquido
pasan a la fase sólida.
Como respuesta al fenómeno y para reestablecer nuevamente el
equilibrio dinámico hay que enfriar aún más la solución.




                                                             34
Pregunta




       D
           35
Osmosis
La osmosis es un fenómeno físico que consiste en el paso
selectivo de moléculas de un líquido (solvente) desde
aquel lugar con menor concentración de soluto a otro más
concentrado, atravesando una membrana semipermeable
porosa.




                                                       36
37
Osmosis




Presión
osmótica
                            membrana
                          semipermeable




           hipertónica                    hipotónica




                                                       38
Soluciones isotónicas, hipotónicas e
                   hipertónicas

 En las membranas celulares habrá un movimiento neto de
 moléculas de agua hacia dentro o fuera de la célula.
 El movimiento del agua, depende si el medio donde se
 encuentra la célula es isotónico, hipotónico o hipertónico.




Solución isotónica    Solución hipotónica      Solución hipertónica
                                                               39

Disoluciones qm 2010

  • 1.
    1 DISOLUCIONES QUÍMICAS Profesor: Nibaldo Pastén Rivera 1
  • 2.
    DISPERSIONES Interposición mecánica de las partículas de una sustancia en el seno de otra. Fase dispersa Fase dispersante. 2
  • 3.
  • 4.
    Soluciones Verdaderas Diámetro dela partícula dispersa es menor de 10 Å. No son visibles al microscopio óptico, y están en el límite de resolución del microscopio electrónico. Son estables a la gravedad y a la centrifugación. Un ejemplo es la disolución de sales, azúcares o aminoácidos en la sangre o en la leche. 4
  • 5.
    Coloides Diámetro comprendido entre 10y 1000 Å. Son invisibles a simple vista o con microscopio óptico. Son estables a la gravedad y sólo sedimentan mediante centrifugación a altas velocidades. Un ejemplo son las proteínas de la leche. 5
  • 6.
    Suspensiones Diámetro de másde 1000 Å. Invisibles a simple vista, pero visibles al microscopio óptico, y son las responsables de la turbidez u opacidad a la dispersión. Sedimentan espontáneamente y la velocidad de sedimentación puede acelerarse por centrifugación. Ejemplo glóbulos rojos de la 6
  • 7.
    Disoluciones 7 ¿Qué son las disoluciones? Las soluciones indican la relación entre dos componentes. El primer componente se llama soluto y el segundo componente se llama solvente. Soluto + Solvente = Solución 7
  • 8.
  • 9.
    Disoluciones 9 ¿Qué tipo de disoluciones existen? DILUIDAS CONCENTRADA SATURADA
  • 10.
    Disoluciones 10 Proporción soluto/solvente Soluciones diluidas. Ejemplo 10 g NaCl en 1 L de agua. Soluciones concentradas. Ejemplo 300 g de NaCl en 1 L de agua. 10
  • 11.
    Tipos de disoluciones Moleculares: Sacarosa en agua. Iónicas: NaCl en agua. Soluciones parcialmente iónicas. Electrolitos. 11
  • 12.
    Solubilidad La solubilidad esla cantidad máxima de sustancia que puede ser disuelta en una determinada cantidad de disolvente a una temperatura dada. Puede ser expresada en g/L o [ ] molar. Clasificación. 12
  • 13.
    Factores que afectanla solubilidad Naturaleza de soluto y solvente. Interacciones soluto-solvente Lo semejante disuelve lo semejante 13
  • 14.
    Efecto de latemperatura Compuestos iónicos Gases 14
  • 15.
    Efecto de lapresión La presión no afecta la solubilidad de sólidos en líquidos pero si la de gases en líquidos 15
  • 16.
    Unidades de Concentración Unidadesfísicas TANTO POR CIENTO EN PESO O VOLUMEN. Existen tres tipos de porcentajes, que se definen del siguiente modo: 16
  • 17.
  • 18.
    Unidades Químicas MOLARIDAD(M). Se define como el número de moles de soluto que hay en 1 L de disolución: 18
  • 19.
    Unidades Químicas MOLALIDAD(m). Se define como el número de moles de soluto que hay en 1 Kg de solvente: m= gramos de soluto MM x Kg solvente 19
  • 20.
    Fracción Molar (Xn) La fracción molar o fracción en moles de soluto en una solución, es el cuociente entre la cantidad de moles del soluto y la cantidad total de moles en la solución (soluto + solvente). Moles soluto + moles solvente = moles solución n1 n2 X1 = X2 = n1 + n 2 n1 + n 2 X1: fracción molar soluto X2: fracción molar solvente n1: cantidad de n2: cantidad de moles del soluto moles del solvente 20
  • 21.
    Unidades Químicas Algunas fórmulas de utilidad: 21
  • 22.
    Pregunta ¿Cuál esla concentración molar de una solución acuosa de HF 30% p/v (MM:20 g/mol)? A) 30 M B) 10 M C) 20 M D) 15 M E) 25 M D 22
  • 23.
    Pregunta Si unasolución acuosa de AlCl3 de concentración 28% p/p presenta una densidad de 1,5 g/mL, entonces el % p/v debe ser: A) 28% B) 30% C) 8% D) 1,5% E) 42% E 23
  • 24.
  • 25.
  • 26.
    Diluciones: ► Diluir una solución significa adicionarle una porción de su mismo solvente puro. ► En la dilución se disminuye la concentración de una solución inicial. ► Tanto en la solución inicial como en la final, la masa del soluto es la misma. 26
  • 27.
  • 28.
    Mezclas de soluciones Enuna mezcla, se adicionan moles de soluto y volúmenes de disolución. Los volúmenes se suponen aditivos sólo cuando las soluciones son diluidas. Para conocer el valor de concentración de una mezcla entre dos disoluciones de distinta concentración pero del mismo soluto la ecuación es: 28
  • 29.
    Concentración de iones Siun determinado soluto se comporta como electrolito fuerte en una solución, prácticamente se disocia en un 100 % por lo tanto las especies iónicas son las únicas presentes y por consiguiente es posible calcular su concentración. Ejemplo: 29
  • 30.
    Pregunta Si una soluciónde Al(OH)3 tiene una concentración molar igual a 0,2 M, entonces la concentración molar del ión OH- debe ser: A) 0,5 B) 0,2 C) D) E) 0,4 0,6 0,3 D 30
  • 31.
    Propiedades coligativas dela materia Son un cambio en el comportamiento de un solvente líquido por agregar un determinado soluto no volátil. Dependen del número de partículas (moléculas o iones) no de la naturaleza de estas. Propiedades: Disminución de la presión de vapor de un líquido. Aumento de la temperatura de ebullición. Descenso de la temperatura de fusión (congelación). Osmosis. 31
  • 32.
    Disminución de lapresión de vapor de un líquido (a). Cuando un líquido puro alcanza un equilibrio dinámico tenemos la presión máxima de vapor del líquido. (b). Cuado el líquido presenta un soluto no volátil se observa una disminución de la presión de vapor del líquido. 32
  • 33.
    Aumento de latemperatura de ebullición La temperatura de ebullición de un líquido es la temperatura a la cual la presión de vapor es igual a la presión externa. 33
  • 34.
    Disminución en latemperatura de fusión (congelación) Si existe algún soluto en el seno del líquido, éste provoca una disminución de la rapidez con que las moléculas de líquido pasan a la fase sólida. Como respuesta al fenómeno y para reestablecer nuevamente el equilibrio dinámico hay que enfriar aún más la solución. 34
  • 35.
  • 36.
    Osmosis La osmosis esun fenómeno físico que consiste en el paso selectivo de moléculas de un líquido (solvente) desde aquel lugar con menor concentración de soluto a otro más concentrado, atravesando una membrana semipermeable porosa. 36
  • 37.
  • 38.
    Osmosis Presión osmótica membrana semipermeable hipertónica hipotónica 38
  • 39.
    Soluciones isotónicas, hipotónicase hipertónicas En las membranas celulares habrá un movimiento neto de moléculas de agua hacia dentro o fuera de la célula. El movimiento del agua, depende si el medio donde se encuentra la célula es isotónico, hipotónico o hipertónico. Solución isotónica Solución hipotónica Solución hipertónica 39