Importancia De Las Soluciones 2b3w3c

Que es una solución (en quimica)? Una solucion es una mezcla de sustancias puras a nivel de particulas, no se pueden distinguir sus componentes, ya que forma una sola fase. Las particulas de un reactivo que esta disuelto se encuentran separadas entre si, rodeadas de particulas del disolvente. Por tal razon las probabilidades de que ocurra una reaccion aumenta. Introducción general Las soluciones en química, son mezclas homogéneas de sustancias en iguales o distintos estados de agregación. La concentración de una solución constituye una de sus principales características. Bastantes propiedades de las soluciones dependen exclusivamente de la concentración. Su estudio resulta de interés tanto para la física como para la química. Algunos ejemplos de soluciones son: agua salada, oxígeno y nitrógeno del aire, el gas carbónico en los refrescos y todas las propiedades: color, sabor, densidad, punto de fusión y ebullición dependen de las cantidades que pongamos de las diferentes sustancias. La sustancia presente en mayor cantidad suele recibir el nombre de solvente, y a la de menor cantidad se le llama soluto y es la sustancia disuelta. El soluto puede ser un gas, un líquido o un sólido, y el solvente puede ser también un gas, un líquido o un sólido. El agua con gas es un ejemplo de un gas (dióxido de carbono) disuelto en un líquido (agua). Las mezclas de gases, son soluciones. Las soluciones verdaderas se diferencian de las soluciones coloidales y de las suspensiones en que las partículas del soluto son de tamaño molecular, y se encuentran dispersas entre las moléculas del solvente. Algunos metales son solubles en otros cuando están en el estado líquido y solidifican manteniendo la mezcla de átomos. Si en esa mezcla los dos metales se pueden solidificar, entonces serán una solución sólida. El estudio de los diferentes estados de agregación de la materia se suele referir, para simplificar, a una situación de laboratorio, itiéndose que las sustancias consideradas son puras, es decir, están formadas por un mismo tipo de componentes elementales, ya sean átomos, moléculas, o pares de iones. Los cambios de estado, cuando se producen, sólo afectan a su ordenación o agregación. Sin embargo, en la naturaleza, la materia se presenta, con mayor frecuencia, en forma de mezcla de sustancias puras. Las disoluciones constituyen un tipo particular de mezclas. El aire de la atmósfera o el agua del mar son ejemplos de disoluciones. El hecho de que la mayor parte de los procesos químicos tengan lugar en disolución hace del estudio de las disoluciones un apartado importante de la química-física. Este trabajo cuenta con una introducción general del tema que habla un poco acerca de lo básico que se debe saber para poder adentrarse en el tema de las soluciones, este habla acerca de lo que son las soluciones, de lo que es un disolvente y un soluto, también explica acerca de lo que hace diferente a una solución coloide o de las suspensiones. Este trabajo cuenta con varios temas los cuales son solubilidad, propiedades físicas de las soluciones, concentración de una solución, soluciones sólidas, líquidas y gaseosas, efecto de la temperatura y presión en la solubilidad de sólidos y gases.

Solubilidad La solubilidad es la capacidad que tiene una sustancia para disolverse en otra, la solubilidad de un soluto es la cantidad de este. Algunos líquidos, como el agua y el alcohol, pueden disolverse entre ellos en cualquier proporción. En una solución de azúcar en agua, puede suceder que, si se le sigue añadiendo más azúcar, se llegue a un punto en el que ya no se disolverá más, pues la solución está saturada. La solubilidad de un compuesto en un solvente concreto y a una temperatura y presión dadas se define como la cantidad máxima de ese compuesto que puede ser disuelta en la solución. En la mayoría de las sustancias, la solubilidad aumenta al aumentar la temperatura del solvente. En el caso de sustancias como los gases o sales orgánicas de calcio, la solubilidad en un líquido aumenta a medida que disminuye la temperatura. En general, la mayor solubilidad se da en soluciones que moléculas tienen una estructura similar a las del solvente. La solubilidad de las sustancias varia, algunas de ellas son muy poco solubles o insolubles. La sal de cocina, el azúcar y el vinagre son muy solubles en agua, pero el bicarbonato de sodio casi no se disuelve. Propiedades físicas de las soluciones Cuando se añade un soluto a un solvente, se alteran algunas propiedades físicas del solvente. Al aumentar la cantidad del soluto, sube el punto de ebullición y desciende el punto de solidificación. Así, para evitar la congelación del agua utilizada en la refrigeración de los motores de los automóviles, se le añade un anticongelante (soluto). Pero cuando se añade un soluto se rebaja la presión de vapor del solvente. Otra propiedad destacable de una solución es su capacidad para ejercer una presión osmótica. Si separamos dos soluciones de concentraciones diferentes por una membrana semipermeable (una membrana que permite el paso de las moléculas del solvente, pero impide el paso de las del soluto), las moléculas del solvente pasarán de la solución menos concentrada a la solución de mayor concentración, haciendo a esta última más diluida. Estas son algunas de las características de las soluciones:     

Las partículas de soluto tienen menor tamaño que en las otras clases de mezclas. Presentan una sola fase, es decir, son homogéneas. Si se dejan en reposo durante un tiempo, las fases no se separan ni se observa sedimentación, es decir las partículas no se depositan en el fondo del recipiente. Son totalmente transparentes, es decir, permiten el paso de la luz. Sus componentes o fases no pueden separarse por filtración

Concentración de una solución La concentración de una solución lo da el número de moléculas que tenga que tenga el soluto de una sustancia y el número de moléculas que tiene el resto de la sustancia. Existen distintas formas de decir la concentración de una solución, pero las dos más utilizadas son: gramos por litro (g/l) y molaridad (M). Los gramos por litro indican la masa de soluto, expresada en gramos, contenida en un determinado volumen de disolución, expresado en litros. Así, una solución de cloruro de sodio con una concentración de 40 g/l contiene 40 g de cloruro de sodio en un litro de solución.

La molaridad se define como la cantidad de sustancia de soluto, expresada en moles, contenida en un cierto volumen de solución, expresado en litros, es decir: M = n/V. El número de moles de soluto equivale al cociente entre la masa de soluto y la masa de un mol (masa molar) de soluto. Por ejemplo, para conocer la molaridad de una solución que se ha preparado disolviendo 70 g de cloruro de sodio (NaCl) hasta obtener 2 litros de solución, hay que calcular el número de moles de NaCl; como la masa molar del cloruro de sodio es la suma de las masas atómicas de sus elementos, es decir, 23 + 35,5 = 58,5 g/mol, el número de moles será 70/58,5 = 1,2 y, por tanto, M = 1,2/2= 0,6 M (0,6 molar). Concentración en miliosmoles por litro El fenómeno de ósmosis se presenta cuando una solución esta separada de su solvente por una membrana semipermeable. La ósmosis es la difusión de solvente a través de la membrana desde la parte de menor a la de mayor concentración. La presión osmótica es la presión que se debe aplicar sobre la solución de mayor concentración para impedir el paso del solvente (ósmosis) a través de la membrana. Las membranas biológicas tienen permeabilidades distintas y se dice que son semipermeables, es decir que son permeables para las moléculas del solvente o pequeñas moléculas, pero no permiten el paso libre todas las moléculas disueltas. El osmol es una unidad biológica que se usa para soluciones que tienen actividad osmótica. El osmol resulta ser una unidad muy grande para los fenómenos biológicos, se usa con mayor frecuencia la subunidad miliosmol (mosmol) que es más representativa; Para calcular un mosmol es necesario conocer si el soluto ioniza o no lo hace, la ionización aumenta el numero de partículas en solución, cuando se disuelven 180 mg de glucosa hasta un litro tenemos 1 mmol de glucosa, como esta sustancia no ioniza también tenemos 1 mosmol de glucosa; cuando se disuelven 58.5 mg de cloruro de sodio, sal que ioniza dando dos iones (Na+ y Cl-), entonces los 58.5mg son iguales a 1 mmol de sal pero equivalen a 2 mosmol. La presión osmótica depende del número de partículas y no de su carga ni de su masa, la misma fuerzaosmótica es ejercida por una molécula grande como una proteína, con peso molecular de muchos miles y muchas cargas, como la molécula de hemoglobina o un ion de sodio o de cloro. La mayoría de los líquidos corporales tiene una presión osmótica que concuerda con la de una solución de cloruro de sodio a 0.9 % y se dice que una solución es isosmótica con los líquidos fisiológicos. Los soluciones isotónicas con respecto unas de otras ejercen la misma presión osmótica, o sea contienen la misma concentración de partículas osmóticamente activas. Cuando se habla de soluciones isotónicas en el laboratorio suele tratarse de las soluciones que tienen la misma presión osmótica del plasma sanguíneo, que es aproximado de 300 miliosmoles / litro. Las soluciones fisiológicas de concentración menor de 300 hipotónicas y si su concentración es mayor se denominan hipertónicas. Una solución es isotónica con respecto a una célulaviva cuando no ocurre ganancia ni pérdida neta de agua en la célula, tampoco se produce ningún cambio de la célula cuando entra en o con la solución. Si tenemos en cuenta que la concentración osmolar de una solución que contiene una mezcla de electrolitos y moléculas neutras es igual a la suma de las concentraciones osmolares individuales de todos sus componentes, convertir la concentración de los solutos que se encuentran en el suero en osmolaridad. Una formula sencilla y que ofrece una buena utilidad clínica es:

Osmolaridad = 2 ( Na+ mmol/l) + Glucosa mmol/l + NUS mmol/l o también Osmolaridad = 2(Na+ meq /l) +Glucosa mg/dl /18 + NUS mgl/dll /2.8 Donde el factor 2 se debe a que se consideran los iones asociados al Na+ ( Cl- y HCO3-) ; 1 mosmol de glucosa equivale a 180 mg / l = 18 mg/dl, 1 mosmol de nitrógeno ureico (NUS) equivale a 28 mg/l = 2.8 mg /dl, corresponde a la masa molecular de dos átomos de nitrógeno en la urea. Los electrolitos Na+, Cl- y HCO3- contribuyen en mas del 92 % a la osmolaridad del suero, el otro 8% corresponde a la glucosa, proteínas y la urea. Clasificación de las soluciones PÒR SU ESTADO DE

POR SU CONCENTRACION

SÓLIDAS

SOLUCION NO-SATURADA; es aquella en donde la fase dispersa y la dispersante no están en equilibrio a una temperatura dada; es decir, ellas pueden itir más soluto hasta alcanzar su grado de saturación. Ej: a 0 ºC 100 g de agua disuelven 37,5 NaCl, es decir, a la temperatura dada, una disolución que contengan 20g NaCl en 100g de agua, es no saturada.

LIQUIDAS

SOLUCION SATURADA:en estas disoluciones hay un equilibrio entre la fase dispersa y el medio dispersante, ya que a la temperatura que se tome en consideración, el solvente no es capaz de disolver más soluto. Ej una disolución acuosa saturada de NaCl es aquella que contiene 37,5 disueltos en 100 g de agua 0 ºC.

GASEOSAS

SOLUCION SOBRE SATURADA: representan un tipo de disolución inestable, ya que presenta disuelto más soluto que el permitido para la temperatura dada. Para preparar este tipo de disoluciones se agrega soluto en exceso, a elevada temperatura y luego se enfría el sistemalentamente. Estas soluciones son inestables, ya que al añadir un cristal muy pequeño del soluto, el exceso existente precipita; de igual manera sucede con un cambio brusco de temperatura.

Efecto de la temperatura y la presión en la solubilidad de sólidos y gases Porque un refresco pierde más rápido el gas cuando esta caliente que cuando esta frió, o por que el chocolate en polvo se disuelve más fácilmente en leche caliente, son varios factores los que influyen a estos fenómenos, entre ellos está la temperatura y la presión. Por lo general la solubilidad varía con la temperatura. En la mayoría de las sustancias, un incremento de la temperatura causa un aumento de la solubilidad. Por eso el azúcar se disuelve mejor en café caliente, y la leche debe de estar en el punto de ebullición. Los cambios de presión no modifican la solubilidad de un sólido en un líquido. Si un sólido es insoluble agua, no se disolverá aunque se aumente bruscamente la presión ejercida sobre él.

La solubilidad de los gases disueltos en líquidos es diferente de la que poseen los sólidos. La solubilidad de un gas en agua aumenta con la presión del gas sobre el disolvente, si la presión disminuye, la solubilidad disminuye también. Se dice que la solubilidad de los gases es directamente proporcional a la presión. Cuando se destapa una botella de refresco, la presión sobre la superficie del líquido se reduce y cierta cantidad de burbujas de dióxido de carbono suben a la superficie. La disminución de la presión permite que el CO2 salga de la disolución. En relación con la temperatura, los gases disueltos en líquidos se comportan de forma inversa a como lo hacen los sólidos. La solubilidad de un gas en agua decrece a medida que aumenta la temperatura; esto significa que la solubilidad y la temperatura son inversamente proporcionales. Los gases disueltos en agua potable (oxigeno, cloro y nitrógeno) son las pequeñas burbujas que aparecen cuando él liquido se calienta y aún no llega al punto de ebullición. Cuando el agua hierve queda totalmente desgasificada, por lo cual su sabor es distinto del que posee el agua sin hervir, por ello se recomienda airear esta agua antes de beberla. Soluciones acuosas El agua es la biomolécula más abundante del ser humano, constituye un 65-70 % del peso total del cuerpo. Esta proporción debe mantenerse muy próxima a estos valores para mantener la homeóstasis hídrica, por lo contrario el organismo se ve frente a situaciones patológicas debidas a la deshidratación o la retención de líquidos. La importancia del estudio de la biomolécula agua radica en el hecho de que la totalidad de las reacciones bioquímicas se realizan en el seno del agua, todos los nutrientes se transportan en el seno del agua. Estructura molecular del agua. Es una molécula tetraédrica, con el átomo de oxigeno en el centro y los dos átomos de hidrógeno en los vértices de dicho tetraedro quedando los otros dos vértices ocupados por los electrones no compartidos del oxígeno El oxigeno es un átomo que posee mayor electronegatividad que el hidrogeno, esto hace que la molécula de agua sea un dipolo eléctrico. Esta estructura explica muchas de las propiedades físicas y químicas del agua bien sea por la formación de puentes de hidrogeno o por solvatacion de otras moléculas. Propiedades físicas y químicas del agua.Las propiedades del agua son la base de una serie de funciones esenciales para la integridad del organismo. Funciones bioquímicas y fisiológicas del agua. De lo anterior se deduce que las funciones bioquímicas y fisiológicas del agua son consecuentes con las propiedades fisicoquímicas que se han estudiado. El agua puede actuar como componente de macromoléculas proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos, pueden estabilizar su estructura a través de la formación de puentes de hidrogeno. El hecho de que sea considerada como disolvente universal de sustancia iónicas, polares no iónicas y anfipáticas, facilita que en su seno se puedan llevar a cabo la totalidad de las reacciones bioquímicas, así como el transporte adecuado de sustancias en el organismo. El agua puede actuar como sustrato o producto de muchas reacciones como la hidrólisis o formación de ésteres. El carácter termorregulador del agua, permite conseguir un equilibrio de temperaturas en todo el cuerpo así como la disipación del calor metabólico lo observamos en el ejercicio extenso. Conclusión

De este informe concluyo que la solubilidad no es solo diluir una sustancia en otra, ya que esto consiste en un proceso quimico-fisico que esta sometido a diferentes factores que predominan, como es el caso de la presión y la temperatura. Para finalizar, es bueno indicar dos situaciones muy importantes con respecto a la solubilidad: Si dos solutos son solubles en un mismo solvente, dependiendo de las cantidades (pequeñas) pueden disolverse ambos sin ninguna dificultad, pero en general la sustancia de mayor solubilidad desplaza de la solución a la de menor solubilidad, ejemplo: al agregar azúcar o sal a una bebida, inmediatamente se produce el escape del gas disuelto en ella. Si un soluto es soluble en dos solventes inmiscibles (no se mezclan) entre sí, el soluto se disuelve en ambos solventes distribuyéndose proporcionalmente de acuerdo a sus solubilidades en ambos solventes. En este trabajo se han visto varios aspectos del tema de las soluciones, el cual es un tema muy extenso y muy importante para la vida de todos los seres humanos en este planeta. Este tema es muy importante porque sin los conocimientos que se tienen acerca de las soluciones, no se podría hacer más cosas con la materia prima, o con otros materiales, no se podría hacer materiales indispensables para nuestras vidas como el plástico, que existen muchos tipos de este material que se usa prácticamente para todo, bueno y así como este material existen muchos otros. Además en este trabajo se ha tratado de poner informaciónresumida, útil y concreta, lo cual es en factor muy importante porque si algún lector que no tenga muchos conocimientos del tema no se confunda tanto con definiciones y palabras que le puedan resultar extrañas. Además resulta mucho más cómodo leer un trabajo con información bien resumida y concreta, que cualquier otro trabajo que tenga mucha información que no sea necesaria, esto muchas veces resulta ser incomodo. Bibliografía         

Química 2 Editorial Santillana, México 1997 Enciclopedia Microsoft Encarta 2002 www.relaq.mx Enciclopedia Hispánica www.chemedia.com www.google.com.ar www.yahoo.com.ar Biblioteca Provincial

http://www.monografias.com/trabajos14/soluciones/soluciones.shtml

QUÍMICA – SOLUCIONES Conceptos Fundamentales SOLUCIONES: Mezclas homogéneas (una sola fase) con composiciones variables. Resultan de la mezcla de dos o más sustancias puras diferentes cuya unión no produce una reacción química sino solamente un cambio físico. Una sustancia (soluto) se disuelve en otra (solvente) formando una sola fase. Los componentes pueden separarse utilizando procedimientos físicos.

MEZCLAS: Mezclas heterogéneas (más de una fase). Resultan de la mezcla de dos o más sustancias puras diferentes cuya unión no produce una reacción química sino solamente un cambio físico. FASE: Porción de materia con propiedades uniformes. Porción de un sistema separado de los otros por límites físicos. SOLUTO: Componente de una solución que se encuentra en cantidad menor. Es la fase de menor proporción. SOLVENTE: Componente de una solución que se encuentra en cantidad mayor. Es la fase de mayor proporción. SOLUCIÓN ACUOSA: El solvente es el agua. El soluto puede ser un sólido, un líquido o un gas. TIPOS DE SOLUCIONES: - Gas en líquido. - Líquido en líquido. - Sólido en líquido. - Gas en gas. - Líquido en gas. - Sólido en gas. - Gas en sólido. - Líquido en sólido. - Sólido en sólido. SOLUBILIDAD: Cantidad máxima de soluto que puede ser disuelta por un determinado solvente. Varía con la presión y con la temperatura. Es un dato cuantitativo. MISCIBILIDAD: Capacidad de una sustancia para disolverse en otra. Es un dato cualitativo. Separa los pares de sustancias en "miscibles" y "no miscibles". CURVA DE SOLUBILIDAD: Representación gráfica de la solubilidad de un soluto en determinado solvente (eje y) en función de la temperatura (eje x). SOLUCIÓN SATURADA: Solución que contiene la máxima cantidad de soluto que el solvente puede disolver a esa presión y esa temperatura. Si se le agrega más soluto no lo disuelve: si es un sólido en un solvente líquido, el exceso precipita; si es un líquido en solvente líquido, el exceso queda separado del solvente por encima o por debajo según su densidad relativa; si es un gas en un solvente líquido, el exceso de soluto escapa en forma de burbujas. En una solución saturada de un sólido en un líquido, el proceso de disolución tiene la misma velocidad que el proceso de precipitación. SOLUCIÓN NO SATURADA: Solución que contiene una cantidad de soluto menor que la que el solvente puede disolver a esa presión y esa temperatura.

CARACTERÍSTICA GENERAL DE LA SOLUBILIDAD: Como ya fuera descubierto hace varios siglos, "lo similar disuelve a lo similar". Las sustancias iónicas son solubles en solventes iónicos. Las sustancias covalentes son solubles en solventes covalentes. CASO PARTICULAR. SOLUCIONES DE GASES EN LÍQUIDOS: La solubilidad de un soluto gaseoso en un solvente líquido depende de cuatro factores: a) temperatura; b) presión; c) energía; y d) entropía. Se aplica la llamada "Ley de Henry" que permite conocer la presión parcial del soluto gaseoso en función de su fracción molar y de una constante que depende del gas y de su temperatura. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE DISOLUCIÓN: a) tamaño de las partículas del soluto; b) naturaleza física del soluto; c) naturaleza física del solvente; d) temperatura; y e) grado de agitación del soluto y del solvente. MÉTODOS DE SEPARACIÓN DE MEZCLAS HOMOGÉNEAS Y HETEROGÉNEAS: Existen numerosos métodos, la mayoría adaptados a casos especiales de solutos y solventes determinados, bajo condiciones determinadas. Según el profesor Carlos Mosquera Suárez, de la U. D. Fco. José de Caldas (Colombia), doce son los métodos generales más utilizados: - Disolución (sólido de sólido - uno soluble y el otro no). - Maceración (sólido de sólido - trituración + disolución). - Extracción (sólido de sólido - en frío con Soxhlet o en caliente por decocción). - Lixiviación (sólido de sólido - disolución con arrastre). - Tamizado (sólido de sólido - a través de mallas de alambre de distintos diámetros). - Destilación (líquido de líquido - homogénea - por diferencia en el punto de ebullición entre ambos). - Decantación (líquido de líquido - heterogénea - por diferencia entre la densidad de ambos). - Evaporación (sólido de líquido - homogénea - se calienta para evaporar el solvente y queda el soluto). - Cristalización (sólido de líquido - homogénea - se baja la temperatura para que cristalice el sólido - luego se filtra o decanta). - Filtración (sólido de líquido - heterogénea - se hace pasar a través de un filtro que retenga el sólido pero no el líquido). - Centrifugación (sólido de líquido - homogénea - se aumenta la aceleración de la gravedad por aumentar la fuerza centrífuga, facilitando la precipitación del sólido). - Cromatografía (todos los casos - homogénea - se usa una fase móvil y una fija, la móvil viaja sobre la fija y sus componentes se van separando según su facilidad de migración, la que depende de diversos factores, por ejemplo su peso molecular). EXPRESIÓN DE LAS CONCENTRACIONES DE LAS SOLUCIONES: Concentración: cantidad de soluto disuelto en una determinada cantidad de solvente, o cantidad de soluto disuelto en una determinada cantidad de solución. Siempre indica una proporción entre soluto y solvente.

Porcentaje en masa (m/m): Cantidad de gramos de soluto disuelto en 100 gramos de solución. Porcentaje en volumen (V/V): Volumen en mililitros de soluto disuelto en 100 mililitros de solución. Porcentaje masa a volumen (m/V): Cantidad de gramos de soluto disuelto en 100 mililitros de solución. Partes por millón (ppm): Cantidad de miligramos de soluto disuelto en 1 litro (ó 1 Kg) de solución. Formalidad (F): Cantidad de "moles fórmula" de soluto disuelto en 1 litro de solución. Un mol fórmula toma en cuenta la molécula de soluto sin disociar. Molaridad (M): Cantidad de moles de soluto disuelto en 1 litro de solución. Este concepto de mol se aplica a la molécula de soluto disociada en iones. Molalidad (m): Cantidad de moles de soluto disuelto en 1 Kg de solvente. Normalidad (N): Cantidad de equivalentes-gramo de soluto disuelto en 1 litro de solución. Equivalente-gramo es la cantidad de sustancia que reaccionaría con 1,008 gramos de hidrógeno, es decir, con un átomo-gramo de este elemento. Fracción molar (X): Cantidad de moles de soluto o de solvente con respecto al número total de moles de la solución. Porcentaje molar (X%); Fracción molar multiplicada por 100. http://olydan.iespana.es/quimsolucion.htm

SOLUCIONES QUIMICAS Una solución es una mezcla físicamente homogénea, y formada por dos o más sustancias que reciben el nombre del solvente y soluto. El solvente es la sustancia que por lo general se encuentra por lo general es mayor proporción dentro de las disolución. Las soluciones mas importantes son las acuosas, por lo tanto, el solvente más común es el agua. El soluto es la sustancia que, por lo general, se encuentra en menor proporción dentro de la solución. Por ejemplo, en una solución acuosa de cloruro de sodio, el agua es el solvente y la sal es el soluto.

CLASES DE SOLUCIONES Cualquier sustancia, sin importar el estado de agregación de sus moléculas, puede formar soluciones con otras. Según el estado físico en el que se encuentren las sustancias involucradas se pueden clasificar en sólidas, liquidas y gaseosas. También puede ocurrir que los componentes de la solución se presenten en diferentes estados. Así, cuando uno de los componentes es un gas o solidó y el otro es un líquido, el primero se denomina soluto y el segundo solvente. Las soluciones también se pueden clasificar según la cantidad de soluto que contiene, como: Diluidas: cuando contienen una pequeña cantidad de soluto, con respecto a la cantidad de solvente presente Saturadas o Concentradas: si la cantidad de soluto es la máxima que puede disolver el solvente a una temperatura dada. Sobresaturadas: si la cantidad de soluto es mayor de la que puede disolver el solvente a una temperatura dada. Este tipo de soluciones se consiguen cuando se logra disolver el soluto por encima de su punto de saturación cuando se logra disolver el soluto por encima de su punto de saturación y son inestables, por lo que, frecuentemente, el soluto en exceso tiende a precipitar al fondo del recipiente. PROCESO DE DILUCIÓN Disolución Química: En este caso, ocurre una reacción química entre el soluto y el solvente. Por ejemplo, cuando el zinc se disuelve en acido clorhídrico, el primero se ioniza, quedando como Zn +2, mientras que el hidrogeno se reduce. Como resultado de esta interacción, las sustancias en solución son diferentes a aquellas que intervinieron originalmente. Disolución física o solvatacion: En este caso no hay transformación de las sustancias involucradas, sino que la incorporación de soluto y solvente se lleva a cabo por fuerzas de atracción intermoleculares, como los puentes de hidrogeno o las interacciones dipolo _ dipolo. Si el solvente es el agua, el proceso se denomina hidratación. Por ejemplo, al disolver cloruro de sodio en agua, este se ioniza, dando lugar a dos especies cargadas: el catión Na+ y el anión Cl-.ambos iones se ven atraídos por los polos de las moléculas de agua, formando una especie de red, como se muestra en la figura. SOLUBILIDAD Existe un límite para la cantidad máxima de soluto soluble en un determinado solvente. A este valor que limita la cantidad de soluto que se puede disolver en determinada la cantidad de solvente se le conoce como solubilidad, y se define

como la máxima cantidad de un soluto que puede disolverse en una cantidad dada de un solvente, a una temperatura determinada. Por ejemplo, la solubilidad del cloruro de sodio en agua a 20ºC es de 311 gr/lt de solución, lo que significa que a esta temperatura, un litro de agua puede contener como máximo, 311 ge de NaCl. FACTORES QUE AFECTAN LA SOLUBILIDAD La cantidad de soluto que puede disolverse en una cantidad dada de solvente, depende de los siguientes factores: Naturaleza del soluto y del solvente Una regla citada en química es: lo semejante disuelve lo semejante. En otras palabras, la solubilidad es mayor entre sustancias cuyas moléculas sean análogas, eléctrica y estructuralmente. Cuando existe semejanza en las propiedades eléctricas de soluto y solvente, las fuerzas intermoleculares son intensas, propiciando la disolución de una en otra. De acuerdo con esto, en el agua, que es una molécula polar, se pueden disolver solubles polares, como el alcohol, acetona y sale inorgánicas. Así mismo la gasolina, debido al carácter apolar de sus moléculas disuelve solutos apolares como aceite, resinas y algunos polímetros. Temperatura En general, puede decirse que a mayor temperatura mayor solubilidad. Así, es frecuente usar el efecto de la temperatura para obtener soluciones sobresaturadas. Sin embrago, esta regla no se cumple en todas las situaciones. Por ejemplo, la solubilidad de los gases suele disminuir al aumentar la temperatura de la solución, pues, al poseer mayor energía cinética, las moléculas del gas tienden a volatilizarse. De la mima manera, algunas sustancias como el carbonato de litio (Li2CO3) son menos solubles al aumentar la temperatura. Presión La presión no afecta demasiado las solubilidades de sólidos y líquidos, mientras que tiene un efecto determinante en las de los gases. Un aumento en al presión produce un aumento en la solubilidad de gases en líquidos. Esta relación es de proporcionalidad directa. Por ejemplo, cuando se destapa una gaseosa, la presión disminuye, por lo general el gas carbónico disuelto en ella escapa en forma de pequeñas burbujas. Estado de subdivisión Este factor tiene especial importancia en la disolución de sustancias sólidas en solvente líquidos, ya que, cuando mas finamente dividido se encuentre el solidó, mayor superficie de o existirá entre las moléculas del soluto y el solvente. Con ello, se aumenta la eficiencia de la solvatacion. Es por eso que en algunas situaciones la trituración de los solutos facilita bastante la disolución.

CONCENTRACION DE SOLUCIONES DEFINICION DE CONCENTRACION La concentración de una solución expresa la cantidad de soluto presente en una cantidad dad de solvente o de solución. En términos cuantitativos, esto es, la relación o proporción matemática entre la cantidad de soluto y la cantidad de solvente o, entre soluto y solución. Esta relación suele expresarse en porcentaje. UNIDADES DE CONCENTRACION Unidades Fisicas Porcentaje referido a la masa: Relaciona la masa del soluto, en gramos, presente en una cantidad dad de solución. Teniendo en cuenta que el resultado se expresa como porcentaje de soluto, la cantidad de patrón de solución suele tomar como 100 gr.

Porcentaje referido al volumen: Se refiere al volumen de soluto, en mL, presente en cada 100 ml de solución La expresión que utilizamos para calcularlo es

Porcentaje masa volumen Representa la masa de soluto (en gr) por cada 100 ml de solución. Se puede calcular según la expresión:

Partes por millón (ppm) Para medir algunas concentraciones pequeñas, por ejemplo, las partículas contaminantes que eliminan los automotores o la cantidad de cloro o fluor presentes en el agua potable, se utiliza una unidad de concentración denominada partes por millón (ppm), que mide las partes de soluto presentes en un millón de partes de solución. Para soluciones solidad se utilizan, por lo general, las unidades mg/Kg. y las soluciones liquidas mg/L. La siguiente expresión, permite calcular las partes por millón

Unidades Quimicas MOLARIDAD (M) Es la forma más usual de expresar la concentración de una solución. Se define como el numero de moles de soluto disueltos en un litro de solución. Alternativamente, se puede expresar como mili moles de soluto disuelto en mL de solución. Matemáticamente se expresa así:

Molalidad (m) Indica la cantidad de moles de soluto presentes en un Kg. (1.000 gr) de solvente. Cuando el solvente de agua, y debido a que la densidad de esta es 1gr/ml, 1 Kg. de agua equivalente a un litro. La molalidad se calcula mediante la expresión:

Normalidad (N) Relaciona el numeró de equivalentes gramos o equivalentes químicos de un soluto con la cantidad de solución, en litros. Se expresa como:

El concepto de equivalente gramo o equivalente químico ha sido desarrollado especialmente para referirse a ácidos y bases. Así, un equivalente –gramo es la masa de sustancia (acido _ase) capaz de reproducir un mol de iones H+ o OH- , según el caso. Para pasar de moles a gramos se emplean las masas moleculares de las sustancias involucradas Dado que un acido y una base reaccionan, a través de la neutralización mutua de los iones H+ o OH-, para producir las sales correspondientes y agua; el concepto de equivalente también se aplica para sales Fraccion Molar (X) Expresa el número de moles de un componente de la solución, en relación con el número total de moles, incluyendo todos los componentes presentes calcula mediante la expresión:

DISOLUCIÓN Los reactivos disponibles en el laboratorio se encuentran, por lo general, en forma de sólidos o en soluciones comerciales muy concentradas. Con cierta frecuencia, es necesario preparar soluciones menos concentradas, a partir de estos materiales,

para loa cual debemos diluirlas. Al diluir el volumen del solvente, aumenta el de la solución, mientras que el número total de moles o de moléculas del soluto permanece igual. Esto significa, que el número de moles o de moléculas del soluto al principio y al final, es el mismo. Lo más común es que las concentraciones de las sustancias se encuentren expresadas como molaridad. Si partimos de una solución inicial n1=M1 * V1, para obtener una segunda solución n2=M2 *V 2, debe cumplirse que el numero incita de moles sea igual al numero final de moles (n1 = n2).De ahí deducimos que M1 * V1 = M2 * V2.Esta expresión es la clave para determinar el volumen final, V2, o la concentración final, M2, según sea el caso. Cuando la concentración de la solución se expresa como normalidad, podemos basarnos en una generalización de la expresión anterior. PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONES Cuando dos o mas sustancias se mezclan para dar lugar a una solución, el resultado es una sustancia cn una serie de propiedades físicas propias y diferentes a aquellas que poseían las sustancias originales. Estas propiedades emergentes en las soluciones reciben el nombre de propiedades coligativas y dependen directamente de la concentración de soluto, mas no de la naturaleza química. Presion de Vapor Las moléculas de un liquido cualquiera, a una determinada temperatura, poseen una cierta cantidad de energía cinética. Algunas moléculas, especialmente aquellas situadas cerca de la superficie, pasan espontáneamente al estado gaseoso, es decir, se volatilizan. No obstante, como resultado de las constates colisiones entre moléculas, muchas de estas regresan nuevamente al liquido, dando como resultado un estado d equilibrio entre las fases gaseosa y liquida de la sustancia. Ahora bien si el liquido se halla contenido en un recipiente cerrado, la fracción gaseosa ejercerá presión sobre la tapa del recipiente, al golpearla continuamente. Esta presión denominada presión de vapor. Una solución cuyo soluto sea no volátil, poseerá una presión de vapor menor que la observada en el solvente puro. Por el contrario, si el soluto es volátil la presión de vapor de la solución será la suma de las presiones parciales d los componentes de la mezcla. Estas relaciones se resumen en la ley de Raoult que se expresa Pa= Pa0*Xa. Donde Pa es la presión de la solución, Pa0 es la presión de vapor del solvente puro y Xa es la fracción molar del solvente en la solución. Punto de Ebullicion El punto de ebullición de un liquido es la temperatura a la cual su presión de vapor es igual a la presión atmosférica. Si a este liquido se le adiciona un soluto no volátil, la temperatura de ebullición de la solución resultante, aumenta. Experimentalmente se ha encontrado que la elevación del punto de ebullición delta de T e es proporcional a la concentración molal (m) de la solución,segun la expresión

T e = Ke * m Donde, m es la concentración molal y que es la constante de proporcionalidad, llamada constante ebulloscopica molar. Punto de Congelacion En las soluciones formadas por solutos no volátiles se observa un descenso de la temperatura de congelación, respecto a la del solvente puro. Esta disminución es proporciona a la concentración molal de la solución y se relaciona por medio de la constante crioscopica molal, que se expresa en grados y centímetros y depende d la naturaleza del solvente. Una de las aplicaciones de esta propiedad coligativa se relaciona con los anticongelantes, sustancias empleadas principalmente en automóviles para evitar que el agua de los radiadores se congele durante el invierno. Presion Osmotica La osmosis es un fenómeno que se aplica especialmente a las soluciones en las cuales el solvente es el agua. Consiste en el paso de moléculas de agua a través de una membrana semipermeable, desde un compartimiento menos concentrado hacia otro., con mayor concentración de soluto. Una membrana semipermeable es un película, que permite el paso del solvente más no del soluto. Las moléculas del solvente pueden pasar en ambas direcciones, a trabes de la membrana, pero el flujo predominante ocurre en la dirección menor a mayor concentración de soluto y termina cuando la presión ejercida por el golpeteo se traduce en un valor de presión, ejercida por las moléculas de soluto sobre la membrana, denominada presión osmótica. La presión osmótica depende de la cantidad de soluto y puede interpretarse como si el soluto fuera un gas que ejerce presión sobre las paredes de un recipiente. http://solucionesquimikasin.galeon.com/solucion.html

Soluciones. Introduccion Las soluciones o disoluciones son mezclas homogéneas de dos o más componentes. Se dice que es una mezcla homogénea por que sus propiedades y composición son uniformes. El componente que se encuentra en mayor proporción se denomina disolvente o solvente y el de menor proporción soluto. El soluto se halla disuelto en el disolvente. Si hay mucho soluto disuelto se puede hablar de una solución concentrada. Si el soluto esta en muy baja concentración se habla de una solución diluida. Ejemplos de soluciones comunes: Agua de mar: Sal (y otros) en agua.

Gaseosa: Dióxido de carbono, azúcar y otros, disueltos en agua. Moneda: Cobre (Cu) y Níquel (Ni) (las soluciones sólidas se denominan aleaciones)

Unidades de Concentración El análisis cuantitativo se basa en la determinación de la cantidad de analito (sustancia que se desea analizar) en una muestra que se disuelve y se hace reaccionar con otra de concentración conocida, la determinación se puede llevar a cabo por peso (gravimetría) o por relación con el volumen gastado de reactivo (volumetría o titulometría), puesto que la mayoría de las reacciones químicas se llevan a cabo solución, es necesario estudiar la composición de ellas para lo cual definiremos lo siguiente: Una solución (sn) es una mezcla homogénea de dos o mas componentes, aquel que se encuentra en mayor proporción se llama solvente (se) y las demás sustancias se denominan solutos (so) y decimos que están disueltas en el disolvente. Definiremos con el término concentración a la cantidad de soluto disuelta en una cantidad dada de disolvente o de solución. Entre mayor sea la cantidad de soluto disuelta más concentrada estará la solución. Las unidades de concentración más empleadas son la Molaridad, porcentajes, fracción molar, partes por millón, Normalidad y molalidad, las cuales están dadas por las expresiones matemáticas de la siguiente tabla:

MOLARIDAD M= nso / Vsn Moles/litros MOLALIDAD m= nso/ Kg se Moles/Kg NORMALIDAD N= eq so/ Vsn N=eq x M equiv/litro FRACCIÓN MOLAR X= n so n totales PORCIENTO MOL %mol = X x 100 PORCIENTO PESO %P/P=(gso/gsn) x 100 PARA LÍQUIDOS % VOLUMEN %VOLUMEN %V/V=(Vso/Vsn)100 RELACIÓN %PESO Y VOLUMEN %P/V=(gso /Vsn)100 PARTES POR MILLÓN ppm = mg so /Kgsn so= soluto

se= solvente

sn = solución

Tipos de unidades de concentración Cuantitativamente, el estudio de una disolución, requiere que se conozca la cantidad de soluto presente en una determinada cantidad de la misma, es decir, su concentración. En química se usan diversos tipos de unidades de concentración. Las siguientes son muy comunes: Porcentaje en masa También conocido como porcentaje en peso o peso porcentual. Y es la relación de la masa de un soluto en la masa de la disolución, multiplicada por 100%.

Al ser una relación de unidades semejantes no tiene, por tanto, unidades. Fracción molar (X) La fracción molar de un componente A de una disolución se define como:

Tampoco tiene unidades. Molaridad (M) Se puede definir como el número de moles de soluto que hay en un litro de disolución, es decir:

Las unidades de la molaridad son, por ello, moles/L. Molalidad (m) La molalidad es el número de moles de soluto que se encuentran disueltas en un kilogramo (1 kg = 1000 g) de disolvente, o sea:

Normalidad (N) Se define como el número de pesos equivelentes, o simplemente equivalentes, de soluto por litro de disolución. También puede ser expresado en miliequivalentes por mililitro de disolución.

El peso equivalente de un elemento es igual al peso atómico divido por la valencia. El de un ácido o una base es igual al peso molecular dividido por el número de hidrógenos o grupos hidroxilo sustituíbles de su fórmula. El peso equibvalente de una sal se expresa con referencia a un ion (grupo o radical) determinado y es igual al peso molecular dividido por el número de equivalentes del ión o radical correspondiente contenidos en el mismo. El peso equivalente de un ion es igual al peso fórmula del mismo dividido por su valencia. El peso equivalente de un oxidante o un reductor será igual a su peso molecular o fórmula dividido por el número de electrones que intervienen en la ecuación de su transformación. Por último, la normalidad es igual a la molaridad por el número de equivalente por mol:

¿Cuáles son las unidades de concentración de disoluciones que más se usan? Para los distintos fines (desde los científicos hasta los comerciales), las unidades que más se usan para expresar la concentración de las soluciones son las siguientes: - Porcentaje en peso (masa-masa)

- Porcentaje (masa-volumen)

- Porcentaje (volumen-volumen)

- Molaridad

- Normalidad

El #eq-g se

determina en manera simplificada de la siguiente forma: Para ácidos: #eq-g = #de H+ Para Bases: #eq-g = #de OHPara Sales: #eq-g = # de cargas (+) o (-)

- Molalidad - Partes por millón

http://www.mundorespuestas.co.cc/2009/02/cuales-son-las-unidades-de.html http://personal.telefonica.terra.es/web/katastrophe/quim/conc.html

Concentración En química, la concentración de una disolución es la proporción o relación que hay entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolvente, donde el soluto es la sustancia que se disuelve, el disolvente la sustancia que disuelve al soluto, y la disolución es el resultado de la mezcla homogénea de las dos anteriores. A menor proporción de soluto disuelto en el disolvente, menos concentrada está la disolución, y a mayor proporción más concentrada es ésta.

Estos vasos, que contienen un tinte pardo rojizo, muestran cambios cualitativos en la concentración. Las disoluciones a la izquierda están más diluidas, comparadas con las soluciones más concentradas de la derecha.

Solubilidad Cada sustancia tiene una solubilidad para un disolvente determinado. La solubilidad es la cantidad máxima de soluto que puede mantenerse disuelto en una disolución, y depende de condiciones como la temperatura, presión, y otras sustancias disueltas o en suspensión. Cuando se alcanza la máxima cantidad de soluto en una disolución se dice que la disolución está saturada, y ya no se itirá más soluto disuelto en ella. Si agregamos un poco de sal común a un vaso de agua, por ejemplo, y la agitamos con una cucharita, la sal se disolverá. Si continuamos agregando sal, habrá cada vez más concentración de ésta hasta que el agua ya no pueda disolver más sal por mucho que la agitemos. Entonces, la disolución estará saturada, y la sal que le agreguemos, en vez de disolverse se precipitará al fondo del vaso. Si calentamos el agua, ésta podrá disolver más sal (aumentará la solubilidad de la sal en el agua), y si la enfriamos, el agua tendrá menos capacidad para retener disuelta la sal, y el exceso se precipitará.

Formas de expresar la concentración La concentración de una disolución puede expresarse en términos cualitativos o en términos cuantitativos. Los términos cualitativos o empíricos aparecen cuando se usan expresiones como, por ejemplo, la limonada está "muy diluida" o "muy concentrada". Los términos cuantitativos son cuando la concentración se expresa científicamente de una manera numérica muy exacta y precisa. Algunas de estas formas cuantitativas de medir la concentración son los porcentajes del soluto (como los usados en la introducción), la molaridad, la molalidad, y partes por millón, entre otras. Estas formas cuantitativas son las usadas tanto en la industria para la elaboración de productos como también en la investigación científica. Ejemplos

El alcohol comercial de uso doméstico, por ejemplo, generalmente no viene en una presentación pura (100% alcohol), sino que es una disolución de alcohol en agua en cierta proporción, donde el alcohol es el soluto (la sustancia que se disuelve) y el agua es el disolvente (la sustancia que disuelve el soluto). Cuando la etiqueta del envase dice que este alcohol está al 70% V/V (de concentración) significa que hay un 70% de alcohol, y el resto, el 30%, es agua. El jugo de naranja comercial suele tener una concentración de 60% V/V, lo que indica que el 60%, (el soluto), es jugo de naranja, y el resto, el 40% (el disolvente), es agua. La tintura de iodo, que en una presentación comercial puede tener una concentración 5%, significa que hay un 5% de iodo, (el soluto), disuelto en un 95% de alcohol, (el disolvente).

Concentración en términos cualitativos La concentración de las disoluciones en términos cualitativos, también llamados empíricos, no toma en cuenta cuantitativamente (numéricamente) la cantidad exacta de soluto y disolvente presentes, y dependiendo de su proporción la concentración se clasifica como sigue: Diluida o concentrada

A menudo en el lenguaje informal, no técnico, la concentración se describe de una manera cualitativa, con el uso de adjetivos como "diluido" o "débil" para las disoluciones de concentración relativamente baja, y de otros como "concentrado" o "fuerte" para las disoluciones de concentración relativamente alta. En una mezcla, esos términos relacionan la cantidad de una sustancia con la intensidad observable de los efectos o propiedades, como el color, sabor, olor, viscosidad, conductividad eléctrica, etc, causados por esa sustancia. Por ejemplo, la concentración de un café puede determinarse por la intensidad de su color y sabor, la de una limonada por su sabor y olor, la del agua azucarada por su sabor. Una regla práctica es que cuanto más concentrada es una disolución cromática, generalmente más intensamente coloreada está. Dependiendo de la proporción de soluto con respecto al disolvente, una disolución puede estar diluida o concentrada:  

Disolución diluida: Es aquella en donde la cantidad de soluto está en una pequeña proporción en un volumen determinado. Disolución concentrada: Es la que tiene una cantidad considerable de soluto en un volumen determinado. Las soluciones saturadas y sobresaturadas son altamente concentradas.

Insaturada, saturada o sobresaturada

La concentración de una disolución puede clasificarse, en términos de la solubilidad. Dependiendo de si el soluto está disuelto en el disolvente en la máxima cantidad posible, o menor, o mayor a esta cantidad, para una temperatura y presión dados:  



Disolución insaturada: Es la disolución que tiene una menor cantidad de soluto que el máximo que pudiera contener a una temperatura y presión determinadas. Disolución saturada: Es la que tiene la máxima cantidad de soluto que puede contener a una temperatura y presión determinadas. Una vez que la disolución está saturada ésta no disuelve más soluto. En ellas existe un equilibrio entre el soluto y el disolvente. Disolución sobresaturada: Es la que contiene un exceso de soluto a una temperatura y presión determinadas (tiene más soluto que el máximo permitido en una disolución saturada). Cuando se calienta una disolución saturada, se le puede disolver una mayor cantidad de soluto. Si esta disolución se enfría lentamente, puede mantener disuelto este soluto en exceso si no se le perturba. Sin embargo, la disolución sobresaturada es inestable, y con cualquier perturbación, como por ejemplo, un movimiento brusco, o golpes suaves en el recipiente que la contiene, el soluto en exceso inmediatamente se precipitará, quedando entonces como una solución saturada.

Concentración en términos cuantitativos

Para usos científicos o técnicos, una apreciación cualitativa de la concentración casi nunca es suficiente, por lo tanto las medidas cuantitativas son necesarias para describir la concentración. A diferencia de las concentraciones expresadas de una manera cualitativa o empírica, las concentraciones expresadas en términos cuantitativos o valorativos toman en cuenta de una manera muy precisa las proporciones entre las cantidades de soluto y disolvente que se están utilizando en una disolución. Este tipo de clasificación de las concentraciones es muy utilizada en la industria, los procedimientos químicos, en la farmacia, la ciencia, etc, ya que en todos ellos es necesario mediciones muy precisas de las concentraciones de los productos. Hay un número de diferentes maneras de expresar la concentración cuantitativamente. Los más comunes son listados abajo. Se basan en la masa, el volumen, o ambos. Dependiendo en lo que están basados no es siempre trivial convertir una medida a la otra, porque el conocimiento de la densidad pudo ser necesario hacer ello. Ocasionalmente esta información puede no estar disponible, particularmente si la temperatura varía. En términos cuantitativos (o valorativos), la concentración de la disolución puede expresarse como:         



Porcentaje masa-masa (% m/m) Porcentaje volumen-volumen (% V/V) Porcentaje masa-volumen (% m/V) Molaridad Molalidad Formalidad Normalidad Fracción molar En concentraciones muy pequeñas: o [[Partes por millón]] (PPM) o [[Partes por billón]] (PPB) o Partes por trillón (PPT) Otras: o Densidad o Nombres propios

En el Sistema Internacional de Unidades (SI) se emplean las unidades mol·m-3.

Porcentaje masa-masa, volumen-volumen y masavolumen Porcentaje masa-masa (% m/m) Se define como la masa de soluto (sustancia que se disuelve) por cada 100 unidades de masa de la disolución:

Por ejemplo, si se disuelven 20 g de azúcar en 80 g de agua, el porcentaje en masa será: 20/(80+20)x 100=20% o, para distinguirlo de otros porcentajes, 20% m/m (en inglés, %w/w).

Porcentaje volumen-volumen (% V/V) Expresa el volumen de soluto por cada cien unidades de volumen de la disolución. Se suele usar para mezclas líquidas o gaseosas, en las que el volumen es un parámetro importante a tener en cuenta. Es decir, el porcentaje que representa el soluto en el volumen total de la disolución. Suele expresarse simplificadamente como «% v/v».

Por ejemplo, si se tiene una solución del 20% en volumen (20% v/v) de alcohol en agua quiere decir que hay 20 mL de alcohol por cada 100 mL de disolución. La graduación alcohólica de las bebidas se expresa precisamente así: un vino de 12 grados (12°) tiene un 12% (v/v) de alcohol.

Concentración en masa (% m/V) Se pueden usar también las mismas unidades que para medir la densidad aunque no conviene combinar ambos conceptos. La densidad de la mezcla es la masa de la disolución dividida por el volumen de ésta, mientras que la concentración en dichas unidades es la masa de soluto dividida por el volumen de la disolución por 100. Se suelen usar gramos por mililitro (g/mL) y a veces se expresa como «% m/V».

Cálculos con porcentajes masa-masa y volumen-volumen Para cálculos con los porcentajes masa-masa y volumen-volumen debemos manejar dos conceptos: 1. La suma de la masa del soluto más la masa del disolvente es igual a la masa de la disolución. Disolución = soluto + disolvente 2. Se usa la regla de tres para calcular diferentes proporciones. Disolución = soluto + disolvente

Cuando trabajamos con masa-masa y volumen-volumen hay una relación sencilla entre la disolución, el soluto y el disolvente, y dados dos de estos valores, se puede calcular el tercero.

La disolución es la suma del soluto más el disolvente: 

Disolución = soluto + disolvente

Y despejando,  

soluto = Disolución - disolvente disolvente = Disolución - soluto

Esto es válido para cuando trabajamos con masas, o volúmenes en los casos de porcentaje masa-masa y porcentaje volumen-volumen, pero no para cuando trabajamos con porcentajes masa-volumen, puesto que el soluto y el disolvente están representados con unidades diferentes (de masa y volumen respectivamente). En la tabla se representa una disolución de 20 gramos de sal común disuelta en 380 gramos de agua, dando como resultado 400 gramos de agua salada. La concentración de la sal es del 5% de la masa, y el agua disolvente 380 g 95% representa el 95%, dando un total del 100% para la disolución. En la tabla se representan las masas con un fondo amarillo, y los porcentajes con un disolución 400 g 100% fondo verde. soluto

20 g

5%

Si tenemos un problema en el que nos den dos de las masas, podemos calcular la tercera. Ver la parte de la tabla con el fondo amarillo: 

 

Disolución = soluto + disolvente. Si la masa de la sal es de 20 g, y la del agua es de 380 g, la disolución tendrá una masa que es la suma de las dos anteriores, es decir, 400 g = 20 g + 380 g soluto = Disolución - disolvente. Si tenemos la masa de la disolución y la del disolvente, la del soluto será igual a la de la disolución menos la del disolvente: 20 g = 400 g - 380 g disolvente = Disolución - soluto. Si tenemos la masa de la disolución y la del soluto, la del disolvente es igual a la de la disolución menos la del soluto: 380 g = 400 g - 20 g

Con los porcentajes ocurre algo similar, excepto que es más sencillo porque el porcentaje de la disolución es siempre 100%, basta con tener el porcentaje del soluto o el del disolvente para conocer el otro. Ver la parte del cuadro de arriba con el fondo verde:  

soluto = 100 - disolvente. Si el disolvente está en un 95%, el porcentaje del soluto estará en un 5% = 100% - 95% disolvente = 100 - soluto. Si el soluto está al 5%, el porcentaje del disolvente estará en un 95% = 100% - 5%

Regla de tres para calcular proporciones

La regla de tres es frecuentemente usada para calcular concentraciones ya que hay una relación proporcional entre el soluto, el solvente y la disolución y entre los porcentajes de cada uno de ellos. La regla de tres se puede dar en tres casos:

  

entre el soluto y el disolvente. entre el soluto y la disolución. entre el disolvente y la disolución.

Hay que tomar en cuenta que el porcentaje de la disolución es siempre el 100%. Abajo se presentan las tres posibilidades en que podemos usar la regla de tres para solucionar problemas de concentración. En cada caso, si se tienen tres valores podemos calcular el cuarto: Regla de tres entre el soluto y el disolvente soluto

20 g

5% Ejemplo: Supongamos que no tenemos los gramos del disolvente. Para calcularlo, usamos la regla de tres:

disolvente

380 g

disolución

400 100% g

95%

   

Si 20 gramos del soluto son el 5%,y X gramos del disolvente son el 95%, ¿cuántos son los gramos del disolvente? Los gramos del disolvente son 380 g = 20 g x 95 / 5

Regla de tres entre el soluto y la disolución soluto

20 g

5% Ejemplo: Supongamos que no tenemos el porcentaje del soluto. Para calcularlo, usamos la regla de tres:

disolvente

380 g

disolución

400 100% g

95%

   

Si 20 gramos del soluto son el X%, y 400 gramos de disolución son el 100%, ¿cuánto es el porcentaje del soluto? El porcentaje del soluto es 5% = 20 g * 100 / 400 g

Regla de tres entre el disolvente y la disolución soluto

20 g

5% Ejemplo: Supongamos que no tenemos los gramos de la disolución. Para calcularlo, usamos la regla de tres:

disolvente

380 g

disolución

400 100% g

95%

   

Si 380 gramos del disolvente son el 95%, y X gramos de la disolución son el 100%, ¿cuántos son los gramos de la disoolución? Los gramos de la disolución son 400 g = 380 g x 100 / 95

Ejemplos

Manejando las reglas de tres y la fórmula de Disolución = disolvente + soluto, se pueden resolver una gran variedad de problemas de concentración con porcentajes masa-masa y volumen-volumen. Los procedimientos para los cálculos con porcentajes volumen-volumen son exactamente iguales a los de masa-masa, excepto que en lugar de trabajar con unidades de masa como los gramos, se usan unidades de volumen, como el cm3. Ejemplo 1

Se tienen 250 gramos de agua y se quiere hacer una disolución de bicarbonato de sodio al 8%. ¿Cuántos gramos de bicarbonato de sodio se necesitan?, ¿cuantos gramos de de disolución se producirán?, ¿cuál es el porcentaje del disolvente? Datos: soluto

?? g

8%

disolvente 250 g

??%

disolución

?? g 100%

Calculo el porcentaje del disolvente: Disolución = soluto + disolvente --> Disolvente = disolución - soluto El porcentaje del disolvente es 92% = 100% - 8% soluto

?? g

8%

disolvente 250 g

92%

disolución

?? g 100%

Ahora tengo los gramos del disolvente y también su concentración, sus datos están "completos" (hay una pareja "masa-porcentaje"), así que puedo usarlo como base para calcular tanto la masa del soluto como la masa de la disolución. Con la regla de tres ente el soluto y el disolvente se puede calcular la masa del soluto, y con la regla de tres entre el disolvente y la disolución se puede calcular la masa de la disolución. Usaremos la regla de tres entre el soluto y el disolvente para obtener los gramos del soluto:

Si X gramos de soluto son el 8%, y 250 gramos de disolvente son el 92%, ¿cuantos gramos tiene el soluto? El soluto tiene 21,74 g = 250 g x 8 / 92 soluto disolvente disolución

21,74 g

8%

250 g

92%

?? g 100%

Los gramos de la disolución los podemos encontrar de tres maneras: con la regla de tres entre el soluto y la disolución, con la regla de tres entre el disolvente y la disolución, o sumando la disolución y el disolvente. Se usará esta última. Sumo el soluto y el disolvente para obtener los gramos de la disolución: Disolución = soluto + disolvente Los gramos disolución son 271,74 g = 21,74 g + 250 g soluto disolvente

21,74 g

8%

250 g

92%

disolución 271,74 g 100% Ejemplo 2

Se mezclan dos disoluciones de cloruro de sodio. La primera son 120 gramos de disolución al 10%, la segunda son 240 gramos al 8%. ¿Cuál es la concentración la disolución resultante?, ¿cuántos gramos de agua y cloruro de sodio tiene? En este ejemplo tenemos tres disoluciones. Las dos primeras son mezcladas para dar una tercera. La cantidad de agua y cloruro de sodio de la tercera es la suma del agua y del cloruro de sodio de las dos primeras (ley de conservación de la masa). Por lo tanto, debemos calcular la cantidad de estas sustancias en las dos primeras disoluciones para luego sumarlas y obtener las cantidades que conforman la tercera disolución, y por último calcular el porcentaje de concentración de la tercera. Primera disolución

Segunda disolución

120 gramos de disolución al 10%

240 gramos de disolución al 8%

soluto

?? g

disolvente

?? g

10%

disolución 120 g 100%

Usamos la regla de tres entre el soluto y la disolución para saber la masa del soluto: 

Soluto: 12 g = 120 g × 10 / 100 soluto

12 g

disolvente

?? g

soluto

?? g

disolvente

?? g

8%

disolución 240 g 100%

Usamos la regla de tres entre el soluto y la disolución para saber la masa del soluto: 

10%

Soluto: 19,2 g = 240 g × 8 / 100 soluto disolvente

19,2 g

8%

?? g

disolución 120 g 100%

disolución 240 g 100%

Calculamos los gramos de disolvente:

Calculamos los gramos de disolvente:

 

disolvente = Disolución - soluto disolvente: 108 g = 120 g - 12 g soluto

12 g

10%

 

disolvente = Disolución - soluto disolvente: 220,8 g = 240 g - 19,2 g soluto

19,2 g

disolvente 108 g

disolvente 220,8 g

disolución 120 g 100%

disolución

8%

240 g 100%

Tercera disolución Ahora mezclamos la primera y la segunda disolución para formar la tercera, es decir, sumamos los solutos, los disolventes y las disoluciones:   

soluto: 31,2 g = 12 g + 19,2 g disolvente: 328,8 g = 108 g + 220,8 g disolución: 360 g = 120 g + 240 g soluto

31,2 g

??%

disolvente 328,8 g disolución

360 g 100%

Por último, usamos una regla de tres entre el soluto y la disolución para saber la concentración: Concentración: 8,66% = 31,2 g × 100 / 360 g soluto

31,2 g 8,66%

disolvente 328,8g disolución

360 g 100%

Si quisiéramos saber el porcentaje del disolvente, podríamos encontrarlo de tres maneras: disolvente = Disolución - soluto Por regla de tres entre el soluto Por regla de tres entre la y el disolvente disolución y el disolvente 91,34 = 100 - 8.66 soluto

31,2 g

8,66%

91,26 = 328.8 g × 8.66 / 31,2 g

91,33 = 328.8 g × 100 / 360 g

soluto

soluto

31,2 g

8,66%

31,2 g

8,66%

disolvente 328,8 g 91,34%

disolvente 328,8 g 91,26%

disolvente 328,8 g 91.33%

disolución

disolución

disolución

360 g

100%

360 g

100%

360 g

100%

Nota: Los tres resultados son ligeramente diferentes por errores de redondeo en los cálculos de masa y porcentaje anteriores.

Molaridad La molaridad (M), o concentración molar, es el número de moles de soluto por cada litro de disolución. Por ejemplo, si se disuelven 0,5 moles de soluto en 1000 mL de disolución, se tiene una concentración de ese soluto de 0,5 M (0,5 molar). Para preparar una disolución de esta concentración habitualmente se disuelve primero el soluto en un volumen menor, por ejemplo 300 mL, y se traslada esa disolución a un matraz aforado, para después enrasarlo con más disolvente hasta los 1000 mL.

Es el método más común de expresar la concentración en química, sobre todo cuando se trabaja con reacciones químicas y relaciones estequiométricas. Sin embargo, este proceso tiene el inconveniente de que el volumen cambia con la temperatura. Se representa también como: M = n / V, en donde "n" son los moles de soluto(n=gr soluto/PM) y "V" es el volumen de la disolución expresado en litros.

Molalidad La molalidad (m) es el número de moles de soluto dividido por kilogramo de disolvente (no de disolución). Para preparar disoluciones de una determinada molalidad, no se emplea un matraz aforado como en el caso de la molaridad, sino que se puede hacer en un vaso de precipitados y pesando con una balanza analítica, previo peso del vaso vacío para poderle restar el correspondiente valor.

La principal ventaja de este método de medida respecto a la molaridad es que como el volumen de una disolución depende de la temperatura y de la presión, cuando éstas cambian, el volumen cambia con ellas. Gracias a que la molalidad no está en función del volumen, es independiente de la temperatura y la presión, y puede medirse con mayor precisión. Es menos empleada que la molaridad pero igual de importante.

Formalidad La formalidad (F) es el número de peso-fórmula-gramo por litro de disolución. F = nº PFG / volumen (litro disolución) El número de peso-fórmula-gramo tiene unidad de g / PFG.

Normalidad La normalidad (N) es el número de equivalentes (eq-g) de soluto (sto) por litro de disolución (Vsc).

El número de equivalentes se calcula dividiendo la masa total por la masa de un equivalente: n = m / meq, o bien como el producto de la masa total y la cantidad de equivalentes por mol, dividido por la masa molar:

.

Normalidad ácido-base Es la normalidad de una disolución cuando se la utiliza para una reacción como ácido o como base. Por esto suelen titularse utilizando [[Indicador de pH|indicadores de pH]]. En este caso, los equivalentes pueden expresarse de la siguiente forma: para un ácido, o

para una base.

Donde:    

n es la cantidad de equivalentes. moles es la cantidad de moles. H+ es la cantidad de protones cedidos por una molécula del ácido. OH– es la cantidad de hidroxilos cedidos por una molécula de la base.

Por esto, podemos decir lo siguiente: para un ácido, o

para una base.

Donde:    

N es la normalidad de la disolución. M es la molaridad de la disolución. H+ es la cantidad de protones cedidos por una molécula del ácido. OH– es la cantidad de hidroxilos cedidos por una molécula de la base.

Ejemplos:  

Una disolución 1 M de HCl cede 1 H+, por lo tanto, es una disolución 1 N. Una disolución 1 M de Ca (OH)2 cede 2 OH–, por lo tanto, es una disolución 2 N.

Normalidad redox Es la normalidad de una solución cuando se la utiliza para una reacción como agente oxidante o como agente reductor. Como un mismo compuesto puede actuar como oxidante o como reductor, suele indicarse si se trata de la normalidad como oxidante (Nox) o como reductor (Nrd). Por esto suelen titularse utilizando indicadores redox. En este caso, los equivalentes pueden expresarse de la siguiente forma: .

Donde:

  

n es la cantidad de equivalentes. moles es la cantidad de moles. e– es la cantidad de electrones intercambiados en la semirreacción de oxidación o reducción.

Por esto, podemos decir lo siguiente: .

Donde:   

N es la normalidad de la disolución. M es la molaridad de la disolución. e–: Es la cantidad de electrones intercambiados en la semirreacción de oxidación o reducción.

Ejemplos: 

En el siguiente caso vemos que el anión nitrato en medio ácido (por ejemplo el ácido nítrico) puede actuar como oxidante, y entonces una disolución 1 M es 3 Nox. 4 H+ + NO3– + 3 e– ↔ NO + 2 H2O



En el siguiente caso vemos que el anión ioduro puede actuar como reductor, y entonces una disolución 1 M es 1 Nrd. 2 I– - 2 e– ↔ I2



En el siguiente caso vemos que el catión argéntico, puede actuar como oxidante, donde una solución 1 M es 1 Nox. 1 Ag+ + 1 e– ↔ Ag0

Concentraciones pequeñas Para expresar concentraciones muy pequeñas, trazas de una sustancia muy diluida en otra, es común emplear las relaciones partes por millón (ppm), partes por "billón" (ppb) y partes por "trillón" (ppt). El millón equivale a 106, el billón estadounidense, o millardo, a 109 y el trillón estadounidense a 1012. Es de uso relativamente frecuente en la medición de la composición de la atmósfera terrestre. Así el aumento de dióxido de carbono en el aire debido al calentamiento global se suele dar en dichas unidades. Las unidades que se usan con más frecuencia son las siguientes:

ppmm = μg × g–1

ppbm = ng × g–1

pptm = pg × g–1

ppmv = μg × ml–1

ppbv = ng × ml–1

pptv = pg × ml–1

*Nota: Se pone una v o una m al final según se trate de partes en volumen o en masa.

Sin embargo, a veces se emplean otras unidades. Por ejemplo, 1 ppm de CO2 en aire podría ser, en algunos contextos, una molécula de CO2 en un millón de moléculas de componentes del aire. Otro ejemplo: hablando de trazas en disoluciones acuosas, 1 ppm corresponde a 1 mg soluto/ kg disolución o, lo que es lo mismo, 1 mg soluto/ L disolución -ya que en estos casos, el volumen del soluto es despreciable, y la densidad del agua es 1 kg/L. También se habla a veces de relaciones más pequeñas, por ejemplo "cuatrillón". Sin embargo son concentraciones excesivamente pequeñas y no se suelen emplear. La IUPAC desaconseja el uso de estas relaciones (especialmente en el caso de masa entre volumen) y recomienda usar las unidades correspondientes. Es particularmente delicado el uso de ppb y ppt, dado el distinto significado de billón y trillón en los entornos estadounidense y europeo.

Conversiones útiles



Fracción molar a molalidad ( Xst→m ), y recordando que Xst + Xsv = 1



Molalidad a molaridad ( m→M )



Molaridad a molalidad ( M→m )



Porcentaje en peso a porcentaje peso en volumen



Peso en volumen a molaridad

Donde:     

Psv = Peso molar del disolvente (g/mol) Pst = Peso molar del soluto (g/mol) d = densidad (g/mL) %P/P = Concentración en g soluto/100 g disolución %P/V = Concentración en g soluto/100 mL disolución

Otras formas de indicar la concentración Para ciertas disoluciones de uso muy frecuente (por ejemplo ácido sulfúrico, hidróxido de sodio, etc.) se indica la concentración de otras formas:

Densidad Si bien la densidad no es una forma de expresar la concentración, ésta es proporcional a la concentración (en las mismas condiciones de temperatura y presión). Por esto en ocasiones se expresa la densidad de la disolución en condiciones normales en lugar de indicar la concentración; pero se usa más prácticamente y con disoluciones utilizadas muy ampliamente. También hay tablas de conversión de densidad a concentración para estas disoluciones, aunque el uso de la densidad para indicar la concentración es una práctica que está cayendo en desuso.

Nombres propios Algunas disoluciones se usan en una concentración determinada para algunas técnicas específicas. Y en estos casos suele usarse un nombre propio. Ejemplos Compuesto Nombre Densidad Concentración

H2SO4

Gerber

1,8201,825

Alcohol isoamílico

Gerber

0,8100,812

91,00-92,25 % m/m

http://es.wikipedia.org/wiki/Concentraci%C3%B3n

Que es soluto y que es solvente? SOLUTO: Se llama soluto a la sustancia minoritaria (aunque existen excepciones) en una disolución o, en general, a la sustancia de interés. Lo más habitual es que se trate de un sólido que es contenido en una solución líquida (sin que se forme una segunda fase) La solubilidad de un compuesto químico depende en gran medida de su polaridad. En general, los compuestos iónicos y moleculares polares son solubles en disolventes polares como el agua o el etanol; y los compuestos moleculares apolares en disolventes apolares como el hexano, el éter o el tetracloruro de carbono SOLVENTE: aquella sustancia que permite la dispersión de otra en su seno. Es el medio dispersante de la disolución. Normalmente, el disolvente establece el estado físico de la disolución, por lo que se dice que el disolvente es el componente de una disolución que está en el mismo estado físico que la disolución. También es el componente de la mezcla que se encuentra en mayor proporción. Las moléculas de disolvente ejercen su acción al interaccionar con las de soluto y rodearlas. Se conoce como solvatación. Solutos polares serán disueltos por disolventes polares al establecerse interacciones electrostáticas entre los dipolos. Los solutos apolares disuelven las sustancias apolares por interacciones entre dipolos inducidos.

Disoluciones CONCEPTOS BÁSICOS Clasificación de la materia

La materia puede clasificarse en dos categorías principales:  

Sustancias puras, cada una de las cuales tiene una composición fija y un único conjunto de propiedades. Mezclas, compuestas de dos o más sustancias puras.

Las sustancias puras pueden ser elementos o compuestos, mientras que las mezclas pueden ser homogéneas o heterogéneas:

Oxígeno

Agua

Agua salada

Granito

Definición general de disolución: Una disolución es una mezcla homogénea formada por dos o más sustancias denominadas componentes. Es una mezcla ya que las cantidades de los componentes no son fijas y no hay reacción química en la unión de los componentes. Se denomina Homogénea porque: Es uniforme ante la observación visual directa o con microscopio, y no apreciamos la existencia de varias partes o fases. Tiene la misma composición con las mismas propiedades en todas sus partes, cojamos la porción de mezcla que cojamos en cada una de ellas siempre encontraremos el mismo contenido en cuanto a sus componentes. Las partículas de los componentes son de tamaño molecular.

Soluto y disolvente: Soluto: En muchos casos es el componente que cambia de fase cuando se produce la disolución; otras veces es el componente minoritario. también denominado cuerpo disperso. Disolvente: Es el componente que disuelve, teniendo la propiedad de disolver ciertas sustancias.

Tipos de disoluciones Las disoluciones las podemos clasificar según los componentes que las forman, y el estado en que se encuentran: Las disoluciones más frecuentes que nos encontramos en la naturaleza son aquellas que tienen el soluto sólido, y el disolvente líquido; pero también son importantes otras como aquellas en las que soluto y disolvente son líquidos , y las que el soluto es gas y el disolvente es líquido. En las disoluciones líquido-líquido, los dos líquidos han de ser totalmente miscibles, por ejemplo el agua y alcohol. Soluto

Disolvente

Gas

Ejemplos

Aire

Líquido Gas Niebla

Sólido

Humo

Gas

Bebidas carbónicas Líquido

Líquido

alcohol 96º

Sólido

Gas Sólido

Metal con burbujas

Líquido

Amalgamas (Hg y metal)

Sólido

Aleaciones: Bronce (Cu+Sn), Acero (C+ Fe)

Las disoluciones también las podemos clasificar en función de la proporción relativa de soluto y disolvente Disolución diluida- es aquélla en la que la proporción de soluto respecto a la de disolvente es muy pequeña. Disolución concentrada- es aquélla en la que la proporción de soluto respecto al disolvente es alta. Disolución saturada- es la que no ite más cantidad de soluto sin variar la de disolvente.

TIPOS DE DISOLUCIONES

Disolución diluida

Disolución concentrada

Disolución saturada

Poco soluto

Mucho soluto

No ite más soluto

Solubilidad

La solubilidad es la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en cierta cantidad de disolvente a una temperatura dada. Para medir la solubilidad se suele utilizar la siguiente unidad: g de soluto / litros de disolvente Concentración La concentración es la proporción entre el soluto y el disolvente, en general: Concentración = cantidad de soluto/cantidad de disolución Dos de las formas más sencillas de medir la concentración son: a) Porcentaje en masa y b) Gramos por litro.  

a) b)

% masa = (g de soluto / g de disolución) x 100 g/L = g de soluto / litros de disolución

http://web.educastur.princast.es/proyectos/jimena/pj_franciscga/3eso/3esotema3.htm

Disolución De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación, búsqueda

Un ejemplo común podría ser un sólido disuelto en un líquido, como la sal o el azúcar disuelto en agua (o incluso el oro en mercurio, formando una amalgama). Se distingue de una suspensión, que es una mezcla en la que el soluto no está totalmente disgregado en el disolvente, sino dispersado en pequeñas partículas. Así, diferentes gotas pueden tener diferente cantidad de una sustancia en suspensión. Mientras una disolución es siempre transparente, una suspensión presentará turbidez, será traslúcida u opaca.[cita requerida] Una emulsión será intermedia entre disolución y suspensión.

Contenido [ocultar]  

1 Características generales 2 Clasificación de las disoluciones o 2.1 Por su estado de agregación  2.1.1 Sólidas  2.1.2 Líquidas  2.1.3 Gaseosas



    

2.1.4 Ejemplos o 2.2 Por su concentración  2.2.1 Disoluciones Empíricas  2.2.2 Disoluciones Valoradas 3 Conocimientos aplicados 4 Libros 5 Referencias 6 Véase también 7 Enlaces externos

[editar] Características generales 

Son mezclas homogéneas.



Al disolver una sustancia, el volumen final es diferente a la suma de los volúmenes del disolvente y el soluto.1



La cantidad de soluto y la cantidad de disolvente se encuentran en proporciones que varían entre ciertos límites. Normalmente el disolvente se encuentra en mayor proporción que el soluto, aunque no siempre es así. La proporción en que tengamos el soluto en el seno del disolvente depende del tipo de interacción que se produzca entre ellos. Esta interacción está relacionada con la solubilidad del soluto en el disolvente.



Las propiedades físicas de la solución son diferentes a las del solvente puro: la adición de un soluto a un solvente aumenta su punto de ebullición y disminuye su punto de congelación; la adición de un soluto a un solvente disminuye la presión de vapor de éste.



Sus propiedades físicas dependen de su concentración: Disolución HCl 12 mol/L Densidad = 1,18 g/cm3 Disolución HCl 6 mol/L Densidad = 1,10 g/cm3



Las propiedades químicas de los componentes de una disolución no se alteran.



Sus componentes se separan por cambios de fases, como la fusión, evaporación, condensación, etc.



Tienen ausencia de sedimentación, es decir, al someter una disolución a un proceso de centrifugación las partículas del soluto no sedimentan debido a que el tamaño de las mismas son inferiores a 10 Angstrom ( Å ).

}

todeas hy son hps



Se encuentran en una sola fase.

[editar] Clasificación de las disoluciones [editar] Por su estado de agregación [editar] Sólidas   

Sólido en Sólido: Cuando tanto el soluto como el solvente se encuentran en estado sólido. Un ejemplo claro de éste tipo de disoluciones son las aleaciones, como el Zinc en el Estaño. Gas en Sólido: Como su definición lo dice, es la mezcla de un gas en un sólido. Un ejemplo puede ser el Hidrógeno (g) en el Paladio(s). Líquido en Sólido: Cuando una sustancia líquida se disuelve junto con un sólido. Las Amalgamas se hacen con Mercurio(l) mezclado con Plata(s).

[editar] Líquidas 

 

Sólidos en Líquidos: Este tipo de disoluciones es de las más utilizadas, pues se disuelven por lo general pequeñas cantidades de sustancias sólidas (solutos) en grandes cantidades líquidas (solventes). Ejemplos claros de este tipo son la mezcla del Agua con el Azúcar, también cuando se prepara un Té, o al agregar Sal a la hora de cocinar. Gases en Líquidos: Por ejemplo, Oxígeno en Agua. Líquidos en Líquidos: Ésta es otra de las disoluciones más utilizadas. Por ejemplo, diferentes mezclas de Alcohol en Agua (cambia la densidad final); un método para volverlas a separar es por destilación.

[editar] Gaseosas 

 

Sólidos en Gases: Existen infinidad de disoluciones de este tipo, pues las podemos encontrar en la contaminación al estudiar los componentes del humo por ejemplo, se encontrará que hay varios minerales disueltos en gases. Gases en Gases: De igual manera, existe una gran variedad de disoluciones de gases con gases en la atmósfera, como el Oxígeno en Nitrógeno. Líquidos en Gases: Este tipo de disoluciones se encuentran en las nieblas.

[editar] Ejemplos

A continuación se presenta una tabla con ejemplos de disoluciones clasificadas por su estado de agregación donde se muestran todas las combinaciones posibles.

Soluto Ejemplos de disoluciones Gas

Líquido

Sólido

Gas

El oxígeno y otros gases en nitrógeno (aire)

El dióxido de carbono en agua, formando agua carbonatada. Las burbujas visibles no son el gas disuelto, Disolvente Líquido sino solamente una efervescencia. El gas disuelto en sí mismo no es visible en la solución

El vapor de agua en el aire

La naftalina se sublima lentamente en el aire, entrando en solución

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; oro en mercurio, formando una amalgama

El hidrógeno se disuelve en El hexano en la El acero, los metales; el platino ha sido Sólido cera de parafina; duraluminio, y otras estudiado como medio de el mercurio en oro. aleaciones metálicas almacenamiento.

[editar] Por su concentración

Estos vasos, que contienen un tinte rojo, muestran cambios cualitativos en la concentración. Las disoluciones a la izquierda están más diluidas, comparadas con las disoluciones más concentradas de la derecha. Artículo principal: Concentración

Por su concentración, la disolución puede ser analizada en términos cuantitativos o cualitativos dependiendo de su estado.

[editar] Disoluciones Empíricas

También llamadas disoluciones cualitativas, esta clasificación no toma en cuenta la cantidad numérica de soluto y disolvente presentes, y dependiendo de la proporción entre ellos se clasifican de la siguiente manera:  

  

Disolución diluida: Es aquella en donde la cantidad de soluto que interviene está en mínima proporción en un volumen determinado. Disolución concentrada: Tiene una cantidad considerable de soluto en un volumen determinado. Disolución insaturada: No tiene la cantidad máxima posible de soluto para una temperatura y presión dados. Disolución saturada: Tienen la mayor cantidad posible de soluto para una temperatura y presión dadas. En ellas existe un equilibrio entre el soluto y el solvente. Disolución sobresaturada: contiene más soluto del que puede existir en equilibrio a una temperatura y presión dadas. Si se calienta una solución saturada se le puede agregar más soluto; si esta solución es enfriada lentamente y no se le perturba, puede retener un exceso de soluto pasando a ser una solución sobresaturada. Sin embargo, son sistemas inestables, con cualquier perturbación el soluto en exceso precipita y la solución queda saturada.

[editar] Disoluciones Valoradas

A diferencia de las disoluciones empíricas, las disoluciónes valoradas cuantitativamente, sí toman en cuenta las cantidades numéricas exactas de soluto y solvente que se utilizan en una disolución. Este tipo de clasificación es muy utilizada en el campo de la ciencia y la tecnología, pues en ellas es muy importante una alta precisión.

[editar] Conocimientos aplicados En función de la naturaleza de solutos y solventes, las leyes que rigen las disoluciones son distintas.     

Sólidos en sólidos: Leyes de las disoluciones sólidas. Sólidos en líquidos: Leyes de la solubilidad. Sólidos en gases: Movimientos brownianos y leyes de los coloides. Líquidos en líquidos: Tensión interfacial. Gases en líquidos: Ley de Henry.

[editar] Libros Lo que Einstein le contó a su cocinero, de Robert L. Wolke, editorial Manontropo, 2006. Ciencia cotidiana relacionada con lo que sucede en la cocina. La relación perfecta entre la química y todo lo que hay en una casa.

[editar] Referencias

1. ↑ Sandler, Stanley I.(1999).Chemical and Enginering Thermodynamics. Chapter 6.Third Edition. http://es.wikipedia.org/wiki/Disoluci%C3%B3n

Soluto De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación, búsqueda

Se llama soluto a la sustancia minoritaria (aunque existen excepciones) en una disolución, esta sustancia se encuentra disuelta en un determinado disolvente. En lenguaje común también se le conoce como la sustancia que se disuelve, por lo que se puede encontrar en un estado de agregación diferente al comienzo del proceso de disolución. Lo más habitual es que se trate de un sólido en un disolvente líquido, lo que origina una solución líquida. Una de las características más significativas de una disolución suele ser su concentración de soluto, o sea una medida de la cantidad de soluto contenida en élla. Otra característica a considerar sería la facilidad o solubilidad que pueda presentar en el disolvente. La solubilidad de un compuesto químico depende en gran medida de su estructura molecular. En general, los compuestos iónicos y moleculares polares son solubles en disolventes polares como el agua o el etanol; y los compuestos moleculares apolares en disolventes apolares como el hexano, el éter o el tetracloruro de carbono

Disolvente De Wikipedia, la enciclopedia libre Saltar a navegación, búsqueda

Moléculas de agua (disolvente polar) solvatando un ion de sodio

Un disolvente es una sustancia que permite la dispersión de otra en su seno. Es el medio dispersante de la disolución. Normalmente, el disolvente establece el estado físico de la disolución, por lo que se dice que el disolvente es el componente de una disolución que está en el mismo estado físico que la disolución. También es el componente de la mezcla que se encuentra en mayor proporción. Las moléculas de disolvente ejercen su acción al interaccionar con las de soluto y rodearlas. Se conoce como solvatación. Solutos polares serán disueltos por disolventes polares al establecerse interacciones electrostáticas entre los dipolos. Los solutos apolares disuelven las sustancias apolares por interacciones entre dipolos inducidos. El agua es habitualmente denominada el disolvente universal por la gran cantidad de substancias sobre las que puede actuar como disolvente.

Contenido [ocultar]    

  

1 Aspectos terminológicos 2 Clasificación de los disolventes 3 Introducción o 3.1 Clases de disolventes alternativos 4 Clasificación de los disolventes neotéricos o 4.1 El agua empleada como disolvente o 4.2 Líquido fluoroso o 4.3 Líquido iónico o 4.4 Fluído supercrítico 5 Aplicaciones 6 Ventajas 7 Conclusiones

   

8 Referencias bibliográficas 9 Referencias 10 Véase también 11 Enlaces externos

[editar] Aspectos terminológicos Los disolventes son denominados, en ocasiones, solventes por influencia del inglés, pero la denominación más correcta es la de disolventes. Lo mismo sucede con el término disolución que se encuentra en muchos textos traducidos del inglés como solución, que la Real Academia Española lo define en su primera acepción como: "Acción y efecto de resolver una duda o dificultad", y en una segunda: "Mat. Cada una de las cantidades que satisfacen las condiciones de un problema o de una ecuación", aunque ya haya aceptado dicho término como sinónimo de disolución.

[editar] Clasificación de los disolventes 



Disolventes polares: Son sustancias en cuyas moléculas la distribución de la nube electrónica es asimétrica; por lo tanto, la molécula presenta un polo positivo y otro negativo separados por una cierta distancia. Hay un dipolo permanente. El ejemplo clásico de solvente polar es el agua. Los alcoholes de baja masa molecular también pertenecen a este tipo. Los disolventes polares se pueden subdividir en: o Disolventes polares próticos: contienen un enlace del O-H o del N-H. Agua (H-O-H), etanol (CH3-CH2-OH) y ácido acético (CH3-C(=O)OH) son disolventes polares próticos. o Disolventes polares áproticos: son disolventes polares que no tiene enlaces O-H o N-H. La acetona (CH3-C(=O)-CH3) y THF o Tetrahidrofurano son disolventes polares aprótico. Disolventes apolares: En general son sustancias de tipo orgánico y en cuyas moléculas la distribución de la nube electrónica es simétrica; por lo tanto, estas sustancias carecen de polo positivo y negativo en sus moléculas. No pueden considerarse dipolos permanentes. Esto no implica que algunos de sus enlaces sean polares. Todo dependerá de la geometría de sus moléculas. Si los momentos dipolares individuales de sus enlaces están compensados, la molécula será, en conjunto, apolar. Algunos disolventes de este tipo son: el dietiléter, cloroformo, benceno, tolueno, xileno, cetonas, hexano, ciclohexano, tetracloruro de carbono es el que disuelve o va a disolver, etc. Un caso especial lo constituyen los líquidos fluorosos, que se comportan como disolventes más apolares que los disolventes orgánicos convencionales.

[editar] Introducción Un disolvente es una sustancia líquida, que disuelve o disocia a otra sustancia en una forma más elemental, encontrándose por regla general en mayor cantidad que la sustancia que se pretende disociar o disolver. Un ejemplo , lo encontramos con el agua , empleada como disolvente ante una cantidad de sal común, para obtener una disociación de los iones sodio y cloro, que acaban dispersándose en el agua. Los disolventes forman parte de múltiples

aplicaciones :adhesivos, componentes en las pinturas, productos farmaceúticos y para la elaboración de materiales sintéticos etc etc. Los disolventes más utilizados actualmente, son los disolventes orgánicos, que son compuestos orgánicos volátiles que se utilizan sólos o en combinación con otros agentes, sin sufrir ningún cambio químico, para disolver materias primas, productos o materiales residuales, o se utilice como agente de limpieza para disolver la suciedad, o como disolvente, o como medio de dispersión, o como modificador de la viscosidad, o como agente tensoactivo, plastificante o protector." El uso de estos disolventes, libera a la atmósfera compuestos orgánicos volátiles (COVs), que tienen algunos problemas importantes para el entorno. Algunos COVs causan la degradación de la capa de ozono como es el caso de 1,1,1-tricloroetano, tetracloruro de carbono, CFCs, HCFCs. El carácter volátil de los disolventes orgánicos hace que éstos se evaporen rápidamente en el aire, alcanzando concentraciones importantes en espacios confinados. Los riesgos mayores para el ser humano se producen por la absorción de éstos a través de la piel y por inhalación. El o directo con la piel permite que el disolvente pase a la sangre, causando efectos inmediatos y a más largo plazo. Para reducir el impacto medioambiental de los actuales disolventes orgánicos existen una serie de sustancias que se pueden usar como alternativas, siendo los llamados disolventes alternativos o nuevos disolventes, pertenecientes a la rama de la Química verde, en la que se pueden englobar los siguientes principios:   

El diseño de procesos que incorporen al máximo en el producto final todos los materiales usados durante el proceso, minimizando la obtención de subproductos. El uso de sustancias seguras y respetuosas con el medio ambiente como son los disolventes reactivos, etc. El diseño de procesos enérgicamente eficientes.

[editar] Clases de disolventes alternativos 





Disolventes reactivos: Son disolventes con baja volatilidad relativa, y tienen la capacidad de reaccionar con otros componentes, evaporándose al medioambiente (no constituyen COV´s). Disolventes benignos: Son aquellos disolventes ambientalmente amigables, incluidos en este grupo nos encontramos los disolventes libres de compuestos clorados, con baja toxicidad y baja reactividad incremental máxima, comparados con los disolventes convencionales. Disolventes neotéricos: Como su propio nombre indica, del término neo significa moderno, contemporáneo, reciente. Son una serie de disolventes que presentan una menor toxicidad, son más seguros y menos contaminantes que los disolventes convencionales . Entre ellos se incluyen tanto nuevos fluidos con propiedades ajustables, como compuestos poco usados como disolventes en la actualidad. Pero que están siendo investigados por sus usos potenciales como disolventes, ya que permitirían una mayor sostenibilidad en futuras aplicaciones. Éste es el caso del dióxido de carbono supercrítico (scCO2), y el líquido iónico a temperatura ambiente.

[editar] Clasificación de los disolventes neotéricos 1. 2. 3. 4.

Agua Líquido fluoroso Líquido iónico Fluido supercrítico

[editar] El agua empleada como disolvente El agua, denominado como el disolvente universal, es la mejor elección como disolvente, desde un punto de vista medioambiental, ya que no es ni inflamable, ni tóxica. Aunque presenta el inconveniente de tener una baja solubilidad con las resinas. El elevado momento dipolar del agua y su facilidad para formar puentes de hidrógeno hacen que el agua sea un excelente disolvente. Una molécula o ión es soluble en agua si puede interaccionar con las moléculas de la misma mediante puentes de hidrógeno o interacciones del tipo ion-dipolo. Solubilidad de iones en agua con aniones que tengan átomos de oxígeno, pueden formar puentes de hidrógeno, dado que el oxígeno actúa como aceptor de los mismos. Además, hay que tener en cuenta la atracción del anión sobre el dipolo del agua. Lo mismo ocurre con Clo F-, que tienen pares de electrones solitarios y que pueden actuar como aceptores de puentes de hidrógeno. Por su parte, los cationes como el Na+, el K+, el Ca++ o el Mg++ se rodean de moléculas de agua a las que unen mediante interacciones del tipo ion-dipolo; los átomos de oxígeno se orientan hacia el catión. Conforme aumenta la temperatura y la presión, las propiedades del agua varían. Por ejemplo, la constante dieléctrica disminuye y se hace más similar a la de los disolventes orgánicos, mejorando la solubilización de sustancias iónicas. A alta temperatura y presión disuelve compuestos orgánicos, transcurriendo los procesos en fase homogénea y con ello se facilita la separación del soluto (por enfriamiento), siendo capaz de eliminar residuos.

[editar] Líquido fluoroso El término fluoroso fue introducido por István T. Horvát en la década de 1990 por su analogía con los medios acuosos. Son compuestos orgánicos en los que se han sustituido los enlaces carbono-hidrógeno por carbono-flúor y que se encuentra en estado líquido en condiciones normales.     

Son químicamente inertes, por lo que se evita la obtención de subproductos. Son térmicamente estables, por lo que se pueden usar a altas temperaturas sin peligro. No son inflamables ni tóxicos, por lo que se evita los riesgos de incendios o explosiones. Se pueden mezclar con muchos disolventes orgánicos y con el agua, lo que facilita el uso de sistemas bifásicos. Poseen un amplio intervalo de puntos de ebullición. (de 50 a 220º)

[editar] Líquido iónico Son compuestos que presentan características de sales con su punto de temperatura de fusión por debajo de los 100ºC. Compuestos por un catión orgánico siendo uno de los mas comunes el tetraalquilamonio, y un aniónpoliatómico como puede ser el hexafluorofosfato. Los

líquidos iónicos pueden ser constituidos por un gran número de aniones y cationes con lo que sus propiedades varían de unos a otros. En cuanto a la utilización de un Líquido iónico como disolvente alternativo, reseñar que presenta una escasa volatilidad, debido a su presión de vapor prácticamente nula. También presenta una excelente estabilidad química y térmica, pudiéndose emplear a elevadas temperaturas.Y una gran solvatación con otras muchas sustancias. En contra partida decir que su coste de obtención es elevado.

[editar] Fluído supercrítico Por su importancia como disolvente alternativo cabe destacar el fluido supercrítico, que es aquel que se encuentra por encima de su presión y de su temperatura crítica. En este estado, la línea de separación de fases líquido-gas se interrumpe. Esto implica la formación de una sola fase, en la que el fluido tiene propiedades intermedias entre las de un líquido y las de un gas, por lo que mientras se mantiene una gran difusividad propia de los gases, se consigue una alta densidad cercana a la de los líquidos. Considerados como inertes y no tóxicos, siendo su coste barato y pudiendo variar sus propiedades con cambios de presión. La propiedad más característica de los fluidos supercríticos es el amplio rango de altas densidades que pueden adoptar dependiendo de las condiciones de presión y/o de temperatura, a diferencia de los líquidos que son prácticamente incompresibles, y de los gases que poseen densidades siempre muy bajas.

[editar] Aplicaciones    

En la producción de principios activos farmacéuticos En la producción de biodiésel y utilización de subproductos En la producción de protectores de cosechas En barnices y pinturas, etc.

[editar] Ventajas Los disolventes neotéricos se pueden obtener a partir de materias primas renovables, siendo una alternativas a los disolventes derivados del petróleo. Siendo un ejemplo de ellos,los procedentes de la biomasa. La mayoría de estos disolventes presentan una baja toxicidad, baja volatilidad, no son corrosivos, ni cancerígenos. Además muchos de ellos se obtienen a partir de residuos vegetales, lo que les hace económicamente competitivos.

[editar] Conclusiones Los disolventes neotéricos o alternativos son compuestos con los que se pretende sustituir a los ya conocidos como disolventes convencionales en su uso industrial , por su importancia

en la protección medioambiental, debido a su posibilidad de reutilización, reciclado y su baja o nula toxicidad. La Unión Europea estima que en la Comunidad se emiten cada año alrededor de 10 millones de toneladas de compuestos orgánicos volátiles procedentes de los carburantes y disolventes. En marzo de 1.999 se aprobó la Directiva (99/13) relativa a la “limitación de las emisiones de compuestos orgánicos volátiles debidas al uso de disolventes orgánicos en determinadas actividades e instalaciones”. En esta directiva se prevé reducir en dos tercios el uso de compuestos orgánicos volátiles liberados en la atmósfera por el uso de disolventes industriales. Una forma de reducir este uso de compuestos es el empleo de los disolventes neotéricos. La importancia del desarrollo de estos disolventes radica primordialmente en su coste, puesto que al ser económicamente rentables, hace viable su implementación en los procesos industriales.

[editar] Referencias bibliográficas 1. Disolventes y métodos de reacción no convencionales. (Master en Química Sostenible año 2008-2009 de la Universidad de Zaragoza) 2. Desarrollo de nuevos procesos biotecnológicos basados en el uso de líquidos iónicos, fluidos supercríticos y tecnología de membranas. (Memoria por Francisco José Hernández Fernández, Universidad de Murcia año 2008) 3. Mayoral, J.A.; “Empleo de disolventes alternativos”, publicación en Internet: www.unia.es/ nuevo_inf_academica/ bisualizar_file_adjunto.asp? ID = 1606. 4. Restrepo, J.A. "Disolventes Alternativos". Inpra Latina; (Edición digital Vol.13 Nº5 Septiembre/Octubre 2008, pág.16-19) http://es.wikipedia.org/wiki/Disolvente