Disoluciones 5k5m11

DISOLUCIONES

Una disolución es una mezcla homogénea de 2 o más sustancias puras. Normalmente un soluto y un solvente. El soluto es la sustancia presente en menor proporción. El solvente es la sustancia presente en mayor proporción. Solución

Solvente

Soluto

Refresco (l)

H2O

Azúcar, colorantes

Aire (g)

N2

O2, CO2

Bronce

Cobre

Estaño

SOLUBILIDAD A veces cando se adiciona un soluto a un solvente, este precipita. Por que? Lo anterior depende de la solubilidad del soluto, que se define como la maxima cantidad de soluto que se disolverá en una cantidad dada de solvente a una temperatura específica. Se dice que una sustancia es soluble, si se disuelve una cantidad suficiente cuando se agrega al agua.

FACTORES QUE AFECTAN LA SOLUBILIDAD

 Temperatura  Presión  Grado de división del soluto  Agitación  Naturaleza del soluto

Efecto de la 

La solubilidad de un soluto sólido aumenta al aumentar la temperatura.

Temperatura



La solubilidad de un gas en un líquido disminuye al aumentar la temperatura. Los gases son más solubles a bajas temperaturas.

Efecto de la

Gases

Temperatura

Compuestos iónicos

Efecto

de

la

Presión • La presión no afecta la solubilidad de líquidos y sólidos pero sí la de los gases.

 La cantidad de gas que se disuelve en una cierta cantidad de disolvente líquido, es mayor a presiones altas que a presiones bajas. Esto explica la aplicación de la presión en la producción de bebidas carbonatadas como: cerveza, vinos espumosos, refrescos gaseosos, que se embotellan a presiones de dióxido de carbono de hasta 4 atm.

La solubilidad de un gas en un líquido es proporcional a la presión de un gas sobre la solución. (Ley de Henry). c es la conecntración (M) del gas disuelto c = kP

P es la presión del gas sobre la solución

k es una constante característica de cada gas (mol/L•atm) que depende solo en la temperatura

low P

high P

low c

high c

12.5

Efecto del tamaño de las partículas de soluto El soluto pulverizado muestra más superficie de o con el disolvente. Se facilita la difusión de moléculas de soluto a través del disolvente al aumentar la superficie de o.

Efecto de la agitación. La agitación hace aumentar el o entre moléculas de soluto con el disolvente. Permitiendo que mas capas de disolución se separen y que haya mas o entre soluto y nuevas moléculas del solvente, continúando la disolución.

Efecto de la Naturaleza del solvente. a) Propiedades del soluto y el solvente: • Los compuestos iónicos (NaCl) y los polares (Azúcar), son solubles en los solventes polares (H 2O). • los compuestos no polares (Aceites y Mantecas) son solubles en solventes no polares (Gasolina)

TIPOS DE DISOLUCIONES Se distinguen 6 tipos de disoluciones dependiendo de las propiedades fisicas de las sustancias

Concentración de las soluciones El estudio cuantitativo de una disolucion requiere que se conozca su concentracion. La concentración de una solución es la cantidad de soluto presente en una cantidad dada de solvente o de solución. Unidades de concentracion muy usadas: •porcentaje •molaridad •molalidad

Concentración de las soluciones El porcentaje en masa (tambien llamado porcentaje en peso) es la relacion de masa de un soluto en la masa de la disolucion. porcentaje en masa =

masa de soluto masa de soluto + masa de disolvente

porcentaje en masa (% p/p) =

masa de soluto masa de la disolucion

x100

x100

El porcentaje en masa no tiene unidades ya que es una relacion de cantidades semejantes

Concentración de las soluciones El porcentaje en volumen es la relacion de volumen de un soluto en el volumen de la disolución. porcentaje en volumen (% v/v) =

volumen de soluto volumen de la disolución

x100

El porcentaje en peso/volumen es la relacion de masa de un soluto en el volumen de la disolución. porcentaje peso/volumen (% p/v) =

masa de soluto volumen de la disolución

x100

Concentración de las soluciones La molaridad es el número de moles de soluto en un litro de disolucion. Se representa con una “M” mayúscula

M = molaridad =

moles de soluto litros de solución

Las unidades de la molaridad son moles/L

Concentración de las soluciones La molalidad es el número de moles de soluto disueltos en 1 kg (1000 g) de disolvente. Se representa con una “m” minúscula

m = molalidad =

moles de soluto Masa de disolvente (Kg)

Las unidades de la molalidad son moles/Kg

Una muestra de 0.892 g de KCl se disuelve en 54.6 g de agua. Cual es el porcentaje en masa de KCl en la disolucion? R/ 1.61 % Cual es la molaridad de 85 mL de una disolucion que contiene 1.77 g de etanol (C2H5OH) ? R/ 0.447 M Calcule la molalidad de una disolucion de ácido sulfúrico (H2SO4) que contiene 24.4 g de ácido sulfúrico en 198 g de agua.? R/ 1.26 m

Dilución es el proceso para preparar una solución menos concentrada a partir de una solución más concentrada.

Dilución Se agrega solvente

Moles de soluto antes de la dilución (i)

=

Moles de soluto después de la dilución (f)

MiVi

=

MfVf

¿Cómo se prepararían 60.0 mL de HNO3 0.200 M, a partir de una reserva de solución de HNO3 4.00 M?

MiVi = MfVf

Mi = 4.00 Vi =

Mf = 0.200 MfVf Mi

Vf = 0.06 L

Vi = ? L

0.200 x 0.06 = = 0.003 L = 3 mL 4.00

3 mL de ácido + 57 mL de agua

= 60 mL de solución

Ejemplos 1.

CALCULAR LA MOLARIDAD (M) DE UNA SOLUCION QUE CONTIENE 3.65 g DE HCl (36.461 g/mol) EN 2.00 L DE SOLUCION. (Resp.:0.0500M)

2.

CALCULAR LA MASA DE Ba(OH)2 (171.344 g/mol) REQUERIDA PARA PREPARAR 250.0 mL DE UNA SOLUCION 0.06000 M DE HIDROXIDO DE BARIO. (Resp.: 2.570 g)

3.

El ACIDO SULFURICO COMERCIAL ES 96.4% H2SO4 POR MASA, Y SU GRAVEDAD ESPECIFICA* ES 1.84. CALCULAR LA MOLARIDAD DEL ACIDO SULFURICO COMERCIAL. P.M. H2SO4 : 98.078 g/mol (Resp.: 18.1 M)