Soluciones o Disoluciones
Químicas
Mezclas
 Una mezcla está formada por la unión de sustancias
en cantidades variables y que no se encuentran
químicamente combinadas.
 Por lo tanto, una mezcla no tiene un conjunto de
propiedades únicas, sino que cada una de las
sustancias constituyentes aporta al todo con sus
propiedades específicas.
 Las mezclas están compuestas por
una sustancia, que es el medio, en el
que se encuentran una o más
sustancias en menor proporción.
 Se llama fase dispersante al medio
y fase dispersa a las sustancias que
están en él.
Características de las Mezclas
Clasificación de las mezclas
 De acuerdo al tamaño de las partículas de la
fase dispersa, las mezclas pueden ser
homogéneas o heterogéneas.
Mezclas homogéneas
 Las mezclas homogéneas son aquellas
cuyos componentes no son identificables a
simple vista, es decir, se aprecia una sola
fase física (monofásicas). Ejemplo: aire,
agua potable.
Mezclas heterogéneas
 Las mezclas heterogéneas son aquellas
cuyos componentes se pueden distinguir a
simple vista, apreciándose más de una fase
física. Ejemplo: Agua con piedra, agua con
aceite.
 Las mezclas heterogéneas se pueden
agrupar en: Emulsiones, suspensiones y
coloides.
Mezclas heterogéneas
 Emulsiones: Conformada por 2 fases líquidas
inmiscibles. Ejemplo: agua y aceite, leche, mayonesa.
 Suspensiones: Conformada por una fase sólida
insoluble en la fase dispersante líquida, por lo cual
tiene un aspecto opaco. Ejemplo: Arcilla, tinta china
(negro de humo y agua), pinturas al agua, cemento.
 Coloides o soles: Es un sistema heterogéneo en
donde el sistema disperso puede ser observado a
través de un ultramicroscopio.
Soluciones Químicas
 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
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.
CONCENTRACIÓN DE UNA SOLUCIÓN
 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.
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
Ejemplo
 Una solución de azúcar en agua, contiene 20g de azúcar
en 70g de solvente. Expresar la solución en % m/m.
soluto + solvente → solución
20g 70g 90g
X = 20 g de azúcar *100= 22,22 %m/m
90g solución
%m/m= masa soluto * 100
masa 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
Ejemplo
 Una solución salina contiene 30g de NaCl
en 80 mL de solución. Calcular su
concentración en % m/v.
X = 30 g de NaCl *100 = 37,5 %m/v
80 ml solución
%m/v= masa soluto * 100
volumen solución
Porcentaje en volumen (% v/v)
 Indica el volumen de soluto, en mL, presente
en 100 mL de solución.
X mL soluto → 100mL solución
Ejemplo
 Calcular la concentración en volumen de una
solución alcohólica, que contiene 15 mL de alcohol
disueltos en 65 mL de solución.
X = 15 ml de alcohol * 100 = 23 %v/v
65 ml de solución
%v/v= volumen soluto * 100
volumen 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
Ejemplo
 Una solución de KCl contiene 10g de sal en 80 mL
de solución. Calcular su concentración en gramos
por litro.
10g KCl → 80 mL solución
Xg KCl → 1000 mL solución
X = 10 * 1000 = 125 g/L
80
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
Ejemplo
 Calcular la concentración en ppm de una solución que
contiene 0,85g de KNO3 disueltos en 670 mL de solución.
En primer lugar se debe transformar los gramos a miligramos,
según la relación de arriba.
1 g → 1000 mg
0,85 g → X mg
X = 850 mg
Teniendo los miligramos calculados, es posible realizar la regla
de tres:
850 mg KNO3 → 670 mL solución
X mg KNO3 → 1000 mL solución
X = 1268,65 ppm
CONCENTRACIÓN EN UNIDADES
QUÍMICAS
 Molaridad (M): Indica el número de moles
de soluto disuelto hasta formar un litro de
solución.
X moL → 1L o 1000 mL solución
M = mol de soluto
V (L) solución
Ejemplo
 Calcular la concentración molar de una
solución disolviendo 7,2 moles de HCl en 7
litros de solución.
M = 7,2 moles KCl
7 L
M = 1,02 moL/L
7,2 moL → 7 L
X moL → 1L
X= 1,02 moL
Solución 1 Solución 2
Analizando
 Como n = m (g)
MM (g/moL)
M = mol de soluto Reemplazando se tiene que
V (L) solución
M = m(g)
MM(g/moL) x V (L) solución
Ejemplo
 Calcular la concentración molar de una
solución de HCl que contiene 73 g en 500
mL de solución (Masa molar=36,5 g/moL).
M = masa (g)
PM * V (L)
M = 73 (g ) = 4 M
36,5 (g/mol) * 0,5 (L)
Molaridad en función del porcentaje
masa en masa:
 Esto quiere decir que algunas veces
podremos calcular la molaridad sólo
conociendo el porcentaje masa en masa de
la solución, mediante la siguiente relación:
M = % m/m x densidad solución (δ) x 10
Masa molar soluto
Ejemplo
 Calcular la molaridad del NaOH sabiendo que la
densidad de la solución es 0,9 g/mL y el porcentaje
en masa del NaOH en la solución es 20 % m/m. La
masa molar del NaOH es 40 g/moL.
M = 20 x 0,9 x 10
40
M = 4,5 moL/L
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
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
Ejemplo
 ¿Qué volumen de HCl 18 M se necesitan
para preparar 6 litros de solución 5 M?
C1 x V1 = C2 x V2
5M 6L 18M X
X = 5 x 6
18
X = 1,67 M
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
2. De acuerdo a la conductividad
eléctrica
 Electrolíticas: Se llaman también soluciones
iónicas y presentan una apreciable conductividad
eléctrica.
Ejemplo: Soluciones acuosas de ácidos y bases, sales.
 No electrolíticas: Su conductividad es
prácticamente nula; no forma iones y el soluto se
disgrega hasta el estado molecular.
Ejemplo: soluciones de azúcar, alcohol, glicerina.
Factores a influyen en la Solubilidad
 Los solutos polares son solubles en disolventes
polares
 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
Efecto de la temperatura
Solubilidad de sólidos en líquidos:
 La solubilidad con la temperatura está relacionada
con el calor absorbido o desprendido durante el
proceso de disolución.
 Si durante el proceso de disolución del sólido en el
líquido se absorbe calor (proceso endotérmico), la
solubilidad aumenta al elevarse la temperatura.
 Si por el contrario se desprende calor del sistema
(proceso exotérmico), la solubilidad disminuye con la
elevación de la temperatura.
Curvas de solubilidad
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.
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.

soluciones.ppt

  • 1.
  • 2.
    Mezclas  Una mezclaestá formada por la unión de sustancias en cantidades variables y que no se encuentran químicamente combinadas.  Por lo tanto, una mezcla no tiene un conjunto de propiedades únicas, sino que cada una de las sustancias constituyentes aporta al todo con sus propiedades específicas.
  • 3.
     Las mezclasestán compuestas por una sustancia, que es el medio, en el que se encuentran una o más sustancias en menor proporción.  Se llama fase dispersante al medio y fase dispersa a las sustancias que están en él. Características de las Mezclas
  • 4.
    Clasificación de lasmezclas  De acuerdo al tamaño de las partículas de la fase dispersa, las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas.
  • 5.
    Mezclas homogéneas  Lasmezclas homogéneas son aquellas cuyos componentes no son identificables a simple vista, es decir, se aprecia una sola fase física (monofásicas). Ejemplo: aire, agua potable.
  • 6.
    Mezclas heterogéneas  Lasmezclas heterogéneas son aquellas cuyos componentes se pueden distinguir a simple vista, apreciándose más de una fase física. Ejemplo: Agua con piedra, agua con aceite.  Las mezclas heterogéneas se pueden agrupar en: Emulsiones, suspensiones y coloides.
  • 7.
    Mezclas heterogéneas  Emulsiones:Conformada por 2 fases líquidas inmiscibles. Ejemplo: agua y aceite, leche, mayonesa.  Suspensiones: Conformada por una fase sólida insoluble en la fase dispersante líquida, por lo cual tiene un aspecto opaco. Ejemplo: Arcilla, tinta china (negro de humo y agua), pinturas al agua, cemento.  Coloides o soles: Es un sistema heterogéneo en donde el sistema disperso puede ser observado a través de un ultramicroscopio.
  • 8.
    Soluciones Químicas  Sonmezclas 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
  • 9.
    Soluto  Es lasustancia 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.
  • 10.
    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.
  • 11.
    CONCENTRACIÓN DE UNASOLUCIÓN  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.
  • 12.
    Concentración en UnidadesFísicas  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
  • 13.
    Ejemplo  Una soluciónde azúcar en agua, contiene 20g de azúcar en 70g de solvente. Expresar la solución en % m/m. soluto + solvente → solución 20g 70g 90g X = 20 g de azúcar *100= 22,22 %m/m 90g solución %m/m= masa soluto * 100 masa solución
  • 14.
    Porcentaje masa envolumen (% m/v o % p/v)  Indica la masa de soluto en gramos disuelto en 100 mL de solución. Xg soluto → 100mL solución
  • 15.
    Ejemplo  Una soluciónsalina contiene 30g de NaCl en 80 mL de solución. Calcular su concentración en % m/v. X = 30 g de NaCl *100 = 37,5 %m/v 80 ml solución %m/v= masa soluto * 100 volumen solución
  • 16.
    Porcentaje en volumen(% v/v)  Indica el volumen de soluto, en mL, presente en 100 mL de solución. X mL soluto → 100mL solución
  • 17.
    Ejemplo  Calcular laconcentración en volumen de una solución alcohólica, que contiene 15 mL de alcohol disueltos en 65 mL de solución. X = 15 ml de alcohol * 100 = 23 %v/v 65 ml de solución %v/v= volumen soluto * 100 volumen solución
  • 18.
    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
  • 19.
    Ejemplo  Una soluciónde KCl contiene 10g de sal en 80 mL de solución. Calcular su concentración en gramos por litro. 10g KCl → 80 mL solución Xg KCl → 1000 mL solución X = 10 * 1000 = 125 g/L 80
  • 20.
    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
  • 21.
    Ejemplo  Calcular laconcentración en ppm de una solución que contiene 0,85g de KNO3 disueltos en 670 mL de solución. En primer lugar se debe transformar los gramos a miligramos, según la relación de arriba. 1 g → 1000 mg 0,85 g → X mg X = 850 mg Teniendo los miligramos calculados, es posible realizar la regla de tres: 850 mg KNO3 → 670 mL solución X mg KNO3 → 1000 mL solución X = 1268,65 ppm
  • 22.
    CONCENTRACIÓN EN UNIDADES QUÍMICAS Molaridad (M): Indica el número de moles de soluto disuelto hasta formar un litro de solución. X moL → 1L o 1000 mL solución M = mol de soluto V (L) solución
  • 23.
    Ejemplo  Calcular laconcentración molar de una solución disolviendo 7,2 moles de HCl en 7 litros de solución. M = 7,2 moles KCl 7 L M = 1,02 moL/L 7,2 moL → 7 L X moL → 1L X= 1,02 moL Solución 1 Solución 2
  • 24.
    Analizando  Como n= m (g) MM (g/moL) M = mol de soluto Reemplazando se tiene que V (L) solución M = m(g) MM(g/moL) x V (L) solución
  • 25.
    Ejemplo  Calcular laconcentración molar de una solución de HCl que contiene 73 g en 500 mL de solución (Masa molar=36,5 g/moL). M = masa (g) PM * V (L) M = 73 (g ) = 4 M 36,5 (g/mol) * 0,5 (L)
  • 26.
    Molaridad en funcióndel porcentaje masa en masa:  Esto quiere decir que algunas veces podremos calcular la molaridad sólo conociendo el porcentaje masa en masa de la solución, mediante la siguiente relación: M = % m/m x densidad solución (δ) x 10 Masa molar soluto
  • 27.
    Ejemplo  Calcular lamolaridad del NaOH sabiendo que la densidad de la solución es 0,9 g/mL y el porcentaje en masa del NaOH en la solución es 20 % m/m. La masa molar del NaOH es 40 g/moL. M = 20 x 0,9 x 10 40 M = 4,5 moL/L
  • 28.
    Solubilidad  Se definesolubilidad 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
  • 29.
    Dilución  Procedimiento porel 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
  • 30.
    Ejemplo  ¿Qué volumende HCl 18 M se necesitan para preparar 6 litros de solución 5 M? C1 x V1 = C2 x V2 5M 6L 18M X X = 5 x 6 18 X = 1,67 M
  • 31.
    Clasificación de lassoluciones  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
  • 32.
    2. De acuerdoa la conductividad eléctrica  Electrolíticas: Se llaman también soluciones iónicas y presentan una apreciable conductividad eléctrica. Ejemplo: Soluciones acuosas de ácidos y bases, sales.  No electrolíticas: Su conductividad es prácticamente nula; no forma iones y el soluto se disgrega hasta el estado molecular. Ejemplo: soluciones de azúcar, alcohol, glicerina.
  • 33.
    Factores a influyenen la Solubilidad  Los solutos polares son solubles en disolventes polares  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
  • 34.
    Efecto de latemperatura Solubilidad de sólidos en líquidos:  La solubilidad con la temperatura está relacionada con el calor absorbido o desprendido durante el proceso de disolución.  Si durante el proceso de disolución del sólido en el líquido se absorbe calor (proceso endotérmico), la solubilidad aumenta al elevarse la temperatura.  Si por el contrario se desprende calor del sistema (proceso exotérmico), la solubilidad disminuye con la elevación de la temperatura.
  • 35.
  • 36.
    Efecto de latemperatura 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.
  • 37.
    Efecto de lapresión 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.