clase 15-16

17
Dr. Marcos Flores “Soluciones Propiedades, Expresiones de Concentración, Solubilidad” Literatura sugerida: Química R. Chang 7º Ed. Literatura sugerida: Química R. Chang 7º Ed. Cap. 12 “Propiedades físicas de las Cap. 12 “Propiedades físicas de las disoluciones” pág 467. disoluciones” pág 467. Sesión 15-16 Sesión 15-16

description

Quimica

Transcript of clase 15-16

  • Dr. Marcos FloresSoluciones Propiedades, Expresiones de Concentracin, SolubilidadLiteratura sugerida: Qumica R. Chang 7 Ed. Cap. 12 Propiedades fsicas de las disoluciones pg 467.Sesin 15-16

  • Una disolucin es una mezcla homognea de dos o ms sustancias.El soluto son la o las sustancias presentesen cantidades ms pequeas. El disolvente es una sustancia presente en cantidad ms grande.

  • Una disolucin saturada contiene la mxima cantidad de un soluto que se disolver en un disolvente en particular, a una temperatura especfica. Una disolucin no saturada contiene menor cantidad de soluto que la que es capaz de disolver. Una disolucin sobresaturada contiene ms soluto que el que puede haber en una disolucin saturada. En una disolucin sobresaturada de acetato de sodio, al agregar un pequeo cristal como semilla se forman rpidamente cristales de acetato de sodio.

  • Tres tipos de interacciones en el proceso de disolucin:interaccin disolvente-disolventeinteraccin soluto-solutointeraccin disolvente-solutoDHsoln = DH1 + DH2 + DH3DisolventeDisolucinSolutoEtapa 1Etapa 2Mientras mayor sea la disminucin de energa del sistema (proceso exotrmico) y mayor el incremento del desorden del sistema, ms se ver favorecido el proceso de disolucin.El proceso de disolucin se caracteriza por haber un cambio de energa del sistema y adems un cambio de la entropa de el.

  • Es probable que dos sustancias con fuerzas intermoleculares similares sean solubles en cada una de las otras. molculas no polares son solubles en los disolventes no polares CCl4 en C6H6molculas polares son solubles en disolventes polares C2H5OH en H2O.La miscibilidad es la capacidad de un lquido para disolverse en otroDisolucin de Lquidos en LquidosLas atracciones soluto-soluto suelen ser menores para solutos lquidos que para slidos, por lo que esta fuerza es menos importante en el proceso de disolucin, y casi siempre el proceso de mezclas de dos lquidos miscibles es exotrmico.

  • La solubilidad de slidos y la temperaturaLa solubilidad de muchos slidos aumenta a altas temperaturas, por loque se pueden formar soluciones sobresaturadas, las cuales contienenconcentraciones de soluto mayores que las del punto de saturacin.los compuestos inicos son ms solubles en los disolventes polares NaCl en H2O o NH3 (l)

  • La capacidad de un slido para disolverse depende de la fuerza de atraccin entre las partculas que lo constituyen.(Energa de la red cristalina).En cuanto a las interacciones soluto-disolvente, tambin hay una energa involucrada. El proceso por el cual las molculas de disolvente rodean e interaccionan con los iones o molculas, se llama Solvatacin.

  • Cristalizacin fraccionada es la separacin de una mezcla de sustancias en sus componentes puros con base en sus diferentes solubilidades. Suponga que se tiene 90 g de KNO3 contaminada con 10 g NaCl.Cristalizacin fraccionada:Disuelva la muestra en 100 mL de agua a 600CLa disolucin se enfra a 00CTodo el NaCl permanecer en la disolucin (s = 34.2g/100g)78 g de KNO3 PURO se precipitar (s = 12 g/100g). 90 g 12 g = 78 gTemperatura (C)Solubilidad

  • Temperatura y solubilidad

    La solubilidad de los gases y la temperaturaLa solubilidad normalmente disminuye a medida que aumenta la temperatura El CO2 y el O2 son gases no-polares, y se disuelven muy levemente en agua. El CO2 es algo ms soluble, porque reacciona con el agua formando cido carbnico H2CO3.

  • Presin y solubilidad de los gasesLa solubilidad de un gas en un lquido es proporcional a la presin del gas sobre la disolucin (ley de Henry).c = kPc es la concentracin (M) del gas disueltoP es la presin del gas sobre la disolucin

    k es una constante (mol/Latm) que slo dependede la temperaturaEjemplo:Efervescencia de bebidas

  • Ley de HenryEjemplo de la ley de Henry:Efervescencia de bebidas

  • Unidades de concentracinLa concentracin de una disolucin es la cantidad de soluto presente en una determinada cantidad de una disolucin.Porcentaje en masa% en masa = Fraccin molar (X)

  • Porcentaje peso-volumen: (g de soluto en 100 ml disolucin) % p/v = g soluto * 100 ml de disolucin

    Porcentaje en volumen: (ml de soluto en 100 ml de disolucin)% v/v = ml soluto * 100 ml de disolucinPartes por milln: ppm (mg de soluto en un litro de disolucin)ppm = mg de solutovolumen disolucin (L)Unidades de concentracin (continuacin)La densidad (d) de una disolucin es el peso de la disolucin sobre el volumen que ocupa.d = m (disolucin)V (disolucin)Unidades: g/cc,g/cm3, g/ml, kg/L,

  • Unidades de concentracin (continuacin)Molaridad (M)Molalidad (m)La Normalidad (N):Normalidad = equivalentes de soluto1 litro de disolucinEquivalentes = masa solutomasa equivalentemasa equivalente = Masa Molarff: nmero de partculas intercambiadas en la reaccin.Reaccin cido base, f=nmero de H+ o OH- intercambiadosReaccin Redox, f=nmero de electrones intercambiados.

  • Preparacin de una disolucin etanol-aguaV1 x M1 = V2 x M25M

  • Cul es la molalidad de una disolucin de 5.86 M de etanol (C2H5OH) cuya densidad es 0.927 g/mL? Suponga 1 L de disolucin:5.86 moles de etanol = 270 g etanol927 g de disolucin (1000 mL x 0.927 g/mL)masa de disolvente = masa de disolucin masa de soluto= 927 g 270 g = 657 g = 0.657 kg= 8.92 mejemplos

  • Ejemplo.

    - a Ud. se le solicita preparar un volumen de 5 L de una solucin de HCl 0,5 M , a partir de una disolucin madre de concentracin 15M. Calcule el volumen necesario para realizar el trabajo.

    Solucin.- Por un lado conocemos la concentracin de la solucin madre (c1), pero desconocemos el volumen de esta (v1). Adems sabemos el volumen final requerido (V2) y la concentracin final (c2).Entonces...aplicamos V1xC1=V2xC2 y tenemos.

    15 (V1) = 0,5M (1L).Por lo tanto. V1 = 0,5M x 1L = 0,0333 L = 33,3 mL 15,0M