Soluciones

SOLUCIONES

SOLUTO SOLVENTE

SEGÚN EL ESTADO FISICO DEL SOLVENTE

SOLIDA LIQUIDA GASEOSA

mezclas homogéneas de dos sustancias:

Cuando un sólido se disuelve en un líquido las partículas que lo forman quedan libres y se reparten entre las moléculas del líquido que .se sitúan a su alrededor.

Sólido (NaCl)

Líquido (H2O) Disolución

Son mezclas homogéneas de dos sustancias: soluto y solvente.

a) Soluto: es la sustancia que se disuelve

b) Solvente: o disolvente , es el medio donde se disuelve el soluto.

Según el estado físico del disolvente, las soluciones pueden ser sólidas, líquidas gaseosas.

TIPOS COMUNES DE DISOLUCIONES

Estado de ladisolución

Disolvente Soluto Ejemplo

GasLíquidoLíquidoLíquidoSólido

GasLíquidoLíquidoLíquidoSólido

GasGas

LíquidoSólidoSólido

AireCava

VinagreAgua de mar

Latón

a)Solución Líquida: cuando el solvente es liquido así:

- sólido en líquido

Ejemplo: NaCl en agua

- Líquido en liquido:

Ejemplo: alcohol en agua

- Gas en líquido

Ejemplo: co2 en agua

b) Solución Sólida: cuando el solvente es sólido:-Sólido en sólido:

Ejemplo: las aleaciones

-liquido en sólido:

-Ejemplo: mercurio en oro(amalgama)

-Gas en sólido:

-Ejemplo: hidrógeno en paladio

c) Solución Gaseosa :cuando el solvente es gas:-Ejemplo: el aire

-gas en gas:

-Líquido en gas:

-Ejemplo: vapor de agua en aire

-Sólido en gas:

-Ejemplo: partículas de polvo en el aire

¿Cuánto soluto se puede disolver en una cantidad dada de disolvente?

Si vamos añadiendo soluto (p.e. azúcar) poco a poco, observamos que al principio se disuelve sin dificultad, pero si seguimos añadiendo llega un momento en que el

disolvente no es capaz de disolver más soluto y éste permanece en estado sólido, “posando” en

el fondo del recipiente.

¿Cuánto soluto se puede disolver en una cantidad dada de disolvente?

Si vamos añadiendo soluto (p.e. azúcar) poco a poco, observamos que al principio se disuelve sin dificultad, pero si seguimos añadiendo llega un momento en que el

disolvente no es capaz de disolver más soluto y éste permanece en estado sólido, “posando” en

el fondo del recipiente.

La cantidad máxima de soluto que se puede disolver recibe el nombre de solubilidad y depende de varios factores:1.- De quién sea el soluto y el disolvente. Hay sustancia que se disuelven mejor en unos disolventes que en otros.2.- De la temperatura. Normalmente la solubilidad de una sustancia aumenta con la temperatura

13

SOLUBILIDADSOLUBILIDAD

Una disolución se dice que está saturada cuando, a una determinada temperatura, contiene la máxima cantidad posible de soluto

A B C

Si añadimos un poco de sal en agua y agitamos, obtenemos una disolución (A)

Las dos sustancias forman una mezcla homogénea (B)

Si añadimos más sal, llega un momento que no se disuelve, y precipita al fondo (C)

La solubilidad de una sustancia indica la máxima cantidad de dicha sustancia que es posible disolver en una cantidad de disolvente dada, a una temperatura concreta

Esta dada por la proporción de soluto en la solución.

Por la abundancia relativa del soluto en las soluciones, estas pueden ser:

a).- Diluida: cuando proporcionalmente tienen poco soluto

b).-Concentrada: cuando proporcionalmente tienen abundante soluto

c).- Saturadas: cuando la abundancia de soluto es tal que el solvente ya no es capaz de disolver mas soluto.

d).- Sobre Saturada: cuando tiene mas soluto que su punto de saturación, la sobre saturación se logra mediante procedimientos especiales como por ejemplo calentar la solución.

Hablar de solución diluida o concentrada, resulta muy inexacto. Por eso existen formas de determinar cuantitavimante l as concentraciones de las soluciones. Existen dos tipos de unidades: - Unidades físicas- Unidades químicas

UNIDADES DE UNIDADES DE CONCENTRACIONCONCENTRACION

UNIDADES FÍSICAS UNIDADES FÍSICAS PARA MEDIR PARA MEDIR CONCENTRACIÓNCONCENTRACIÓN

RELACIONES BASICASRELACIONES BASICAS

m = V × Dm = V × D

Donde:Donde:m : masa medida en [ g ]m : masa medida en [ g ]V : volumen medido en [ ml ]V : volumen medido en [ ml ]D : densidad medida en [ g / ml ]D : densidad medida en [ g / ml ]

Ejemplo: Un líquido de densidad 1,2 [ g / ml ] , ocupa un Ejemplo: Un líquido de densidad 1,2 [ g / ml ] , ocupa un volumen de 60 [ mL ] . Calcula su masa.volumen de 60 [ mL ] . Calcula su masa.

m = 60 × 1,2 = 72 [ g ]m = 60 × 1,2 = 72 [ g ]

SustanciaDensidad en

kg/m3

Densidad en g/c.c.

Agua 1000 1Aceite 920 0'92

Gasolina 680 0'68Plomo 11300 11'3Acero 7800 7'8

Mercurio 13600 13'6Madera 900 0'9

Aire 1'3 0'0013Butano 2'6 0'026

Dióxido de carbono 1'8 0'018

Densidades de algunas sustancias

1. PORCENTAJE PESO / PESO 1. PORCENTAJE PESO / PESO ( O MASA / MASA )( O MASA / MASA )

m solución = m soluto + m solvente m solución = m soluto + m solvente ( soluciones binarias )( soluciones binarias )

Donde:Donde:m solución : masa de la solución medida en [ g ]m solución : masa de la solución medida en [ g ]m soluto : masa del soluto medida en [ g ]m soluto : masa del soluto medida en [ g ]m solvente : masa del solvente medida en [ g ]m solvente : masa del solvente medida en [ g ]

100 × m soluto100 × m soluto ( P / P ) soluto = ——————–( P / P ) soluto = ——————–

m solución m solución Donde:Donde:

( % P / P ) soluto : porcentaje peso / peso o masa / masa de soluto( % P / P ) soluto : porcentaje peso / peso o masa / masa de solutom soluto : masa del soluto medida en [ g ]m soluto : masa del soluto medida en [ g ]m solución : masa de la solución medida en [ g ]m solución : masa de la solución medida en [ g ]

2. PORCENTAJE PESO / VOLUMEN 2. PORCENTAJE PESO / VOLUMEN ( O MASA / VOLUMEN )( O MASA / VOLUMEN )

100 × m soluto 100 × m soluto ( P / V ) soluto = ——————–( P / V ) soluto = ——————–

VVDonde:Donde:( % P / V ) soluto : porcentaje peso / volumen o masa ( % P / V ) soluto : porcentaje peso / volumen o masa / volumen de soluto/ volumen de solutom soluto : masa del soluto medida en [ g ]m soluto : masa del soluto medida en [ g ]V : volumen de la solución medido en [ ml ]V : volumen de la solución medido en [ ml ]

Ejemplo: Calcula el porcentaje peso / volumen de soluto de una Ejemplo: Calcula el porcentaje peso / volumen de soluto de una solución formada por 80 [ g ] de soluto disueltos en 500 [ mL ] solución formada por 80 [ g ] de soluto disueltos en 500 [ mL ] de solución. Si la densidad de la solución es 1,1 [ g / mL ] , de solución. Si la densidad de la solución es 1,1 [ g / mL ] , calcula el porcentaje peso / volumen de solvente. calcula el porcentaje peso / volumen de solvente.

100 × 80100 × 80( P / V ) soluto = ————– = 16 %( P / V ) soluto = ————– = 16 %

500500

m solución = 500 × 1,1 = 550 [ g ]m solución = 500 × 1,1 = 550 [ g ]m solvente = 550 – 80 = 470 [ g ]m solvente = 550 – 80 = 470 [ g ]

100 × 470100 × 470( P / V ) solvente = ————— = 94 %( P / V ) solvente = ————— = 94 %

500500

3. PORCENTAJE VOLUMEN / 3. PORCENTAJE VOLUMEN / VOLUMENVOLUMEN

100 × V soluto 100 × V soluto ( V / V ) soluto = ——————( V / V ) soluto = ——————

VVDonde:Donde:( % V / V ) soluto : porcentaje volumen / volumen de soluto( % V / V ) soluto : porcentaje volumen / volumen de solutoV soluto : volumen del soluto medido en [ mL ]V soluto : volumen del soluto medido en [ mL ]V : volumen de la solución medido en [ mL ]V : volumen de la solución medido en [ mL ]

100 × V solvente 100 × V solvente ( V / V ) solvente = ———————( V / V ) solvente = ———————

VVDonde:Donde:( % V / V ) solvente : porcentaje volumen / volumen de solvente( % V / V ) solvente : porcentaje volumen / volumen de solventeV solvente : volumen del solvente medido en [ mL ]V solvente : volumen del solvente medido en [ mL ]V : volumen de la solución medido en [ mL ]V : volumen de la solución medido en [ mL ]

UNIDADES QUÍMICAS UNIDADES QUÍMICAS PARA MEDIR PARA MEDIR CONCENTRACIÓNCONCENTRACIÓN

-Se llaman unidades químicas porque utilizan el mol como unidad a diferencia de las unidades anteriores que utilizan solamente unidades físicas .-Molaridad-Molalidad-Normalidad

MOLARIDADMOLARIDAD Expresa el número de moles de soluto que hay Expresa el número de moles de soluto que hay

en 1000 mL de soluciónen 1000 mL de solución

Una solución de NaNOUna solución de NaNO3 3 indica que en 1000 mL indica que en 1000 mL de ella hay 0.5 moles de nitrato de sodio, si de ella hay 0.5 moles de nitrato de sodio, si tomamos sólo 25 mL. En ese volúmen habrán tomamos sólo 25 mL. En ese volúmen habrán 0.0125 moles de nitrato de sodio y la molaridad 0.0125 moles de nitrato de sodio y la molaridad sigue siendo 0.5 molar.sigue siendo 0.5 molar.

Molaridad MMolaridad M

)(V

n

L

M

P.M.

mn

ejerciciosejercicios

Se tiene una solución de sulfato de aluminio 2 Se tiene una solución de sulfato de aluminio 2 M, con densidad 1.13 g/mL. Exprese esta M, con densidad 1.13 g/mL. Exprese esta concentración en :concentración en :

%p-p%p-p %p-v%p-v

Ejercicio 2Ejercicio 2 La densidad de una solución de cloruro férrico La densidad de una solución de cloruro férrico

1.6 M es 1.175 g/mL. ¿ cuál es su %p-p y cuál 1.6 M es 1.175 g/mL. ¿ cuál es su %p-p y cuál es su molaridad?es su molaridad?

Determine la molaridad de una solución de Determine la molaridad de una solución de carbonato de sodio que se ha preparado carbonato de sodio que se ha preparado disolviendo 5.02 g de carbonato de sodio disolviendo 5.02 g de carbonato de sodio dihidratado hasta un volumen de 200mL de dihidratado hasta un volumen de 200mL de solución.solución.

Ejercicios 3Ejercicios 3

Al terminar de efectuar un análisis de agua de Al terminar de efectuar un análisis de agua de río se encontró que contiene 13 ppm de ión río se encontró que contiene 13 ppm de ión calcio (Cacalcio (Ca2+2+) ¿cuál es la molaridad del CaCl) ¿cuál es la molaridad del CaCl22 en en una muestra de 100g de agua de río ? ¿cuál es una muestra de 100g de agua de río ? ¿cuál es el % p-p?el % p-p?

Ejercicio 4Ejercicio 4

Se tiene un frasco de HSe tiene un frasco de H22SOSO44 cuya etiqueta cuya etiqueta presenta las siguientes condiciones: 98% de presenta las siguientes condiciones: 98% de pureza, densidad 1,84 g/mL. Calcule la pureza, densidad 1,84 g/mL. Calcule la concentración M.concentración M.

Ejercicio 5Ejercicio 5

¿cuantos miligramos de Ag¿cuantos miligramos de Ag++ y de iones NO y de iones NO33-- hay hay

en 5 mL de una disolución de AgNOen 5 mL de una disolución de AgNO33 0,2 M? 0,2 M? 30 litros de HCl gaseoso (en condiciones 30 litros de HCl gaseoso (en condiciones

normales de temperatura y presión) se normales de temperatura y presión) se disuelven en 2 decímetros cúbicos de agua, disuelven en 2 decímetros cúbicos de agua, ¿cuál es su molaridad?¿cuál es su molaridad?

DETERMINACION DE LA DETERMINACION DE LA CANTIDAD DE SOLUTOCANTIDAD DE SOLUTO..

Cantidad de = Concentración * Volumensoluto

V1 * C1 = V2 * C2

Ejercicio 6Ejercicio 6

¿cuántos gramos de soluto están contenidos en ¿cuántos gramos de soluto están contenidos en las siguientes soluciones? a)las siguientes soluciones? a) 750 mL de 750 mL de Ba(OH)Ba(OH)22 0,01M 0,01M

b)b) 3 dm3 dm33 de HNO de HNO33 5M 5M

c)c) 100 mL de AgNO100 mL de AgNO33 0,01M 0,01M

Ejercicio 7Ejercicio 7

Se quieren preparar tres soluciones de Ni(NOSe quieren preparar tres soluciones de Ni(NO33))33 0,1 M; 0,01M y 0,001M ¿que debe hacerse? 0,1 M; 0,01M y 0,001M ¿que debe hacerse? ¿que volumen de 0,1M debe tomarse para ¿que volumen de 0,1M debe tomarse para preparar la de 0,01M? ¿que volumen de 0,01M preparar la de 0,01M? ¿que volumen de 0,01M debe tomarse para preparar la de 0,001M?debe tomarse para preparar la de 0,001M?

En la prácticaEn la práctica