08 Soluciones I 31 03 05
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Soluciones I31-03-05
QUIMICA GENERAL E INORGANICA Primer Cuatrimestre 2005
Diagrama de fases del agua
Solución
Soluciones
20 g de glucosa/100 mLde H20 300 g de glucosa/100 mLde H20
Formas de expresar concentración
1 mol
1 mol
1 mol
Molalidad
Fracción molar
Molaridad
Formas de sacar distintos calculos
Volumen x molaridad = moles Moles = moles x _1____ = volumen
Molaridad molaridad
Preparación de soluciones
Preparación de soluciones
Dilución
Antes de la dilución Despues de la dilución
Dilución
Agrego
solventeTransfiero
MateriaGas
Líquido
Sólido
Cambios de estado
Mezclas
Homogéneas(soluciones)
Heterogéneas
Sustancias(o especies químicas)
Compuestos Elementos
Técnicas físicas
Técnicas químicas
Técnicas de separación
Técnicas de separación
Técnicas de separación
Técnicas de separación
Técnicas de separación
Solución saturadaSolución saturada
Cuando el disolvente ha disuelto todo el soluto que
pudo y queda algo sin disolver, se llama solución
saturada. El soluto y el solvente se encuentran en
equilibrio dinámico entre sí.
Solubilidad
Sólido iónico + agua Solución iónica que conduce la
electricidad y se la denomina solución electrolítica
Sólido molecular + agua Solución que no conduce la
electricidad y se la denomina solución no electrolítica
Soluciones saturadas
Solución sobresaturada Solución saturada en contacto con solido en exceso
Solución saturadaSolución saturada
Cuando el disolvente ha disuelto todo el soluto que
pudo y queda algo sin disolver, se llama solución
saturada. El soluto y el solvente se encuentran en
equilibrio dinámico entre sí.
SolubilidadSolubilidad
La solubilidad de una sustancia en un solvente es la
concentración de su disolución saturada. Se la
expresa en g/ 100g de agua o en mol/ kg agua.
Solubilidad molar
Es sus concentración molar en una disolución saturada. Aunque ya no puede aumentar mas su concentración ,cualquier soluto sólido presente
continua disolviendose, pero la velocidad de disolución es exactamente la misma a la que el soluto
vuelve a sólido.
Ca(OH)2 (s) Ca2+(aq) + 2OH- (aq)
SolubilidadSolubilidad
La solubilidad depende:1. Soluto
2. Solvente3. Temperatura
4. Presión (para gases)
SolubilidadSolubilidad
La solubilidad depende:1. Soluto
2. Solvente3. Temperatura
4. Presión (para gases)
Solubilidad de los compuestos ionicos. Reglas de solubilidad
Solubles Excepciones
Compuestos con elementos del grupo IA
Compuestos con NH4+
Cl- , Br- , I- Ag+ , Hg2 +2 , Pb+2
NO3- , ClO3
- , ClO4-
Acetatos Ag+ , Hg2 +2 , Pb+2
SO4-2 Sr+2 , Ba
+2 , Pb+2, Ca +2 ,Ag
+
Los compuestos iónicos formados por aniones voluminasos con carga pequeña suelen ser solubles
Solubilidad de los compuestos ionicos. Reglas de solubilidad
Insolubles Excepciones
CO3-2, PO4
-3, C2O4-2, Compuestos con elementos del grupo IA
CrO4-
Compuestos con NH4+
S-2 Compuestos con elementos del grupo IA
Compuestos con NH4+
O-2 , HO- Sr+2 , Ba +2 , Ca
+2 Compuestos con elementos del grupo IA, NH4
+.
SolubilidadSolubilidad
La solubilidad depende:1. Soluto
2. Solvente3. Temperatura
4. Presión (para gases)
Influencia del solventeInfluencia del solvente
La regla es :Lo semejante disuelve a lo
semejante
•Las interacciones intermoleculares ayudan al solvente polar a disolver sustancias iónicas (NaCl en agua).
•El solvente con puentes de hidrógeno disuelve sustancias que permanecen unidas con enlaces puente de H (sacarosa en agua).
•Solventes con fuerzas de London altas disuelven sólidos moleculares no polares (S en S2C).
SolubilidadSolubilidad
La solubilidad depende:1. Soluto
2. Solvente3. Temperatura
4. Presión (para gases)
La solubilidad de un soluto en un solvente es la concentración de su solución saturada a P y T dadas.
•La solubilidad aumenta con la T, si la disolución es endotérmica.
•La solubilidad disminuye con la T, si la disolución es exotérmica.
Por qué se disuelven las sustancias?Enfoque molecular del proceso de disolución
Hdisolución = H1 + H2 + H3
(+) (+)
(-)
Las principales interacciones que afectan la disolución de un soluto son:
•Interacciones soluto-soluto
•Interacciones solvente-solvente
•Interacciones solvente-soluto
Interacción soluto-solvente >soluto-solutosolvente-solvente
Disolución exotérmica
Interacción soluto-solvente <soluto-solutosolvente-solvente
Disolución endotérmica
No electrolitos Electrolitos
Metanol
Hret Hret
HH HH
Hsol Hsol
EndotérmicaExotérmica
Variación de la entalpía en el proceso de disolución
Hdisolución = Hreticular + HHidratación
H = 787 kJ/mol
NaCl(s) Cl- (g) + Na+(g)
Entalpía reticular
Siempre son positivas. Proceso endotérmico
Entalpía reticulares a 25 ºC (kJ/mol)
HalurosLiF LiCl LiBr LiI1046 861 818 759
NaCl787KCl717
MgCl2
2524
ÓxidosCaO3461
Entalpia de hidratación
NaNa++ Cl Cl ––
Na+ Cl – -
H — O | H
H —
O |
H
H —
O
|
H
H — O
|
H
H — O | HH —
O
|
H
H — O
|
H
Na+(g) + Cl – (g) Na+ (ac) + Cl– (ac)HH= - 784 kJ/mol
Siempre es un proceso exotérmico
+ ++(g)(g)
Entalpía de hidratación a 25 ºC (kJ/ mol)
F- Cl- Br- I-
H+ - 1470
Li+ - 1041 - 898 - 867 - 854
Na+ - 784
K+ - 701
Ag+ - 850
Entalpía de hidratación iónica a 25 ºC (kJ/mol)
H+ (g) H+ (ac) H H= -1130
radio (carga/ radio) H H
(pm) (kJ/mol)
Li + 60 1.67 - 558
Na+ 95 1.05 - 444
Ca +2 99 2.02 - 1630
Al +3 50 6.00 - 4750
Cl- 181 0.55 - 340
I- 216 0.24 - 219
Hdisolución = Hreticular + Hhidratación
Hreticular
Por definición, lleva signo positivo.
Más endotérmico a mayor carga y menor tamaño
Hhidratación
Por convención, lleva signo negativo.
Más exotérmico a mayor carga y menor tamaño.
Cationes F- Cl- Br- I-
Li+ +5 -37 -49 -63
Na+ +2 +4 -1 -7
K+ -18 +17 +20 +20
Ca2+ -18 -160 +186 -213
Mg2+ +11.5 -81 +103 -120
Al3+ -27 - 329 - 368 - 385
Entalpías de disolución (kJ/mol) a 298 K
Pregunta:Pregunta:
¿Cómo disolvería bromuro de magnesio y fluoruro de
magnesio en agua?
Entropía y Espontaneidad
Aumenta el desorden del sistema
Aumenta el desorden del entorno
Aumenta el desorden del sistema
Disminuye el desorden del entorno
Endotérmico
Exotérmico Su = Ss + S entorno
Proceso espontaneo
Su > O G < O
Los procesos exotérmicos ocurren espontaneamente porque:
G = H -T S Su = Ss + S entorno
(-) (+)
En el proceso endotérmico ocurren espontameamente
si Ss >> S entorno
G = H -T S Su = Ss + S entorno
(+) (+)
SolubilidadSolubilidad
La solubilidad depende:1. Soluto
2. Solvente3. Temperatura
4. Presión (para gases)