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CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS LÍQUIDOS Y DE SUS SOLUCIONES
Aun cuando las partículas (átomos o moléculas)que constituyen
un líquido se encuentran en continuo movimiento, éste está
restringido debido a la existencia de fuerzas intermoleculares,
que aun cuando son débiles comparadas con los enlaces
químicos, son las responsables de la existencia del estado
líquido.
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PROPIEDADES DE LOS LÍQUIDOS
Evaporación
Presión de vapor
Punto de ebullición
Punto de congelación
Sistema cerrado
Evaporación-condensación
Gas-líquido
Presión de vapor: presión
que ejercen las moléculas
gaseosas en equilibrio con
su líquido a una temperatura
determinada
Sistema abierto
evaporación
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Presión de vapor de algunos líquidos
1 atm
Presión
de vapor
Temperatura ºC
Éter etílico Agua Mercurio
- 100 0 34,6 100 200 400
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FUERZAS INTERMOLECULARES
Interacciones dipolares (dipolo-dipolo): son
características de líquidos polares. Por ejemplo: H2O,
HCl, H3COH; CH3CH2OH
Hδ+--Clδ----Hδ+--Clδ-
O
H H
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FUERZAS INTERMOLECULARES
Fuerzas de dispersión: características de moléculas no
polares. Por ejemplo: CCl4
Puentes de Hidrógeno: características de moléculas que
contienen átomos de Hidrógeno unidos a átomos de alta
electronegatividad (F,O y N) Ejemplos: H2O, NH3, HF,
alcoholes de bajo peso molecular.
H
O
H
O
H H
H
O
O
H H
O
H H
H
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SOLUCIONES Y COLOIDES
Una solución (disolución) es una mezcla homogénea de dos
o mas sustancias que se origina cuando se disuelven entre si,
encontrándose en una misma fase física.
H2O
NaCl
SOLUTO + DISOLVENTE SOLUCION
En las soluciones las
partículas de soluto son
muy pequeñas y alcanzan
diámetros que van de 0,1 a
1,0 nm
1 nanómetro (nm) = 1x10-9 metros
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• Dissolve: solute + solvent solution.
• Crystallization: solution solute + solvent.
• Saturation: crystallization and dissolution are in equilibrium.
• Solubility: amount of solute required to form a saturated
solution.
• Supersaturated: a solution formed when more solute is
dissolved than in a saturated solution.
PROCESOS DE DISOLUCIONES
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CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES
CONCENTRACIÓN: relación que existe entre la cantidad de
soluto disuelto y la solución que lo contiene.
La concentración se puede expresar de variadas formas:
Expresiones físicas
a) % m/m = g de soluto /100 g de solución
b) % m/v = g de soluto/100 mL de solución
c) % v/v = mL de soluto/100 mL de solución
d) g/L = g de soluto por cada 1 L de solución
Expresiones químicas
a) Molaridad (M) = nº de moles de soluto/V (L) de solución
b) Normalidad (N) = nº de equivalentes gramo /V(L) de solución
c) Molalidad (m) = nº de moles de soluto/ Kg de solvente
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30 g de H2O
20 g deNaCl
CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES
% m/m = g de soluto/100 g de solución
50 g de solución
20 g de NaCl 50 g solución
x 100 g solución
x = 40 % m/m
¿Qué significa 40% m/m?
Que hay 40 g de soluto (NaCl)
por cada 100 g de solución
% / 1 0 0g d e so lu to
p p xg so lu c ió n
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EJERCICIO DE APLICACIÓN
Una disolución se ha preparado disolviendo 30 gramos de NaCl en
60 gramos de agua. ¿Cuál es la concentración de la disolución en %
p/p?
30 g de NaCl
60 g de H2O
Gramos de disolución = 90 gramos
% / 1 0 0g d e so lu to
p p xg so lu c ió n
3 0% / 1 0 0 3 3, 3
9 0
gp p x
g
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Ejercicio de aplicación
Cuántos g de solución al 25% m/m deben pesarse para tener 5
gramos de soluto?
25% m/m significa que hay 25 g de
soluto por cada 100 gramos de
solución.
25 g de soluto 100 g de
solución
5 g de soluto x
X = 20 g de solución
Solución al
25% m/m
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50 g de H2O
30 g deNaCl
CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES
80 g de solución
30 g de NaCl 71,43 mL solución
x 100 mL solución
X = 42 % m/v
¿Qué significa 42% m/v?
Que hay 42 g de soluto (NaCl) por
cada 100 mL de solución
d solución = 1,12 g/mL V = m/d = 80 g/1,12 g/mL
V = 71,43 mL
% / 1 0 0g d e so lu to
p v xm L d iso lu c ió n
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50 mL de H2O
25 mL EtOH
CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES
75 mL de solución
25 mL de EtOH 75 mL solución
x 100 mL solución
X = 33,33 % v/v
¿Qué significa 33% v/v?
Que hay 33 mL de soluto por cada
100 mL de solución
% / 1 0 0m L d e so lu to
v v xm L d iso lu c ió n
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EJERCICIOS DE APLICACIÓN
Una solución se ha preparado disolviendo 30 g de CH3OH
(d=0,8 g/mL) con 50 g de H2O (d= 1 g/mL). Determinar la
concentración en:
% m/m; %m/v; %v/v; g/L
A 150 g de solución al 12% m/m en KCl, se le agregan 200 g
de otra solución del mismo soluto pero de concentración 25%
m/m. ¿cuál es la nueva concentración en %m/m?
Explique detalladamente ¿cómo prepararía 500 g de una
solución al 35% m/m en NaCl?
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EJERCICIOS DE APLICACIÓN
Cuántos gramos de soluto están contenidos en las siguientes
soluciones:
a) 5 Kg de solución al 35%m/m
b) 1500 g (d= 1,12 g/mL) de solución al 18% m/v.
c) 35 mL de solución al 2% v/v
Qué volumen de cada una de las siguientes soluciones
debe medirse para tener 5 g de soluto:
a) 150 g de solución al 35% m/m (d= 1,15 g/mL)
b) 300 mL de solución al 45% m/v
c) 2,5 L de solución al 12% m/v
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Concentración Molar (M)
40 g de NaOH (1 mol)
nº moles de solutoM =
V (L) solución
500 mL solución
1 mol de NaOHM = = 2 M
0,5 L de solución
¿qué significa una
solución de
concentración 2 M?
2 mol de soluto por
L de solución
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EJERCICIOS DE APLICACIÓN
Una solución se ha preparado disolviendo 50 g de HCl en agua
suficiente para tener 750 mL de solución. ¿cuál es su concentración
molar (M)?
50 g de HCl
750 mL de
solución
1 mol de HCl 36,45 g
x 50 g
x = 1,37 mol de HCl
1,37 mol de HClM = =1,83 M
0,75 L de solución
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El Ácido Sulfúrico Concentrado Tiene Un 98%m/m Y Una Densidad De 1,98 g/ml. ¿Cuál Es Su Concentración Molar (M)
A) 98 g de H2SO4 100 g de solución
98 g de H2SO4 50,5 ml de solución
1 mol de H2SO4 50,5 ml de solución
X 1000 ml de solución
X = 19,8 moles
B) PM = 98 g/mol (1 mol pesa 98 g)
M = 1mol de H2SO4/0,0505 L
M = 19,8 mol/l = 19,8 M
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Cuántos gramos de NaOH se encuentran disueltos en 1500 g de solución de concentración 2,5 M. Densidad de la solución 1,2 g/mL
2,5 M significa que hay 2,5 mol de NaOH por cada 1 L de solución.
Tenemos 1500 g de solución por lo que deberemos expresar dicha masa en
volumen, para ello conocemos la densidad.
V = 1500 g/1,2 g/mL = 1250 mL = 1,25 L
Entonces tenemos 2,5 mol de NaOH 1 L de solución
x 1,25 L de solución
X = 3,125 mol de NaOH en 1,25 L
Sabemos que: 1 mol de NaOH 40 g
3,125 mol de NaOH X
X = 125 g de NaOH
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Ejercicios
Una solución que se ha preparado disolviendo 7 g de HCl al 36 % m/m y d = 1,19 g/mL en 43 g de agua.La densidad de la solución resultante es 1,08 g/mL. Expresar la concentración en % m/m, %m/v; g/L y Molaridad.
HCl 36% m/m; d= 1,19 g/mL
7 g de este HCl
43 g de H2O
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a) 7 g HCl 50 g de solución
X 100 g de solución
X = 14% m/m
b) 7 g de HCl 50g solución/1,08 g/mL
X 100 mL
X = 15,12% m/v
c) 15,12 g HCl 100 mL solución
x 1000 mL solución
X = 151,1 g/L
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d) Molaridad: se define como los moles de soluto que están
contenidos en 1 Litro de solución.
M = nºsoluto/V(L)
Sabemos que la solución contiene 151,2 g de soluto por
Litro, por lo tanto sólo tenemos que transformar los gramos
en moles:
Sabemos que los nº = g/Peso Molecular
Entonces: 151,2 g/36,45 g/mol = 4,15 mol/L = 4,15 M
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EJERCICIOS PROPUESTOS
Una solución se ha preparado disolviendo 12 g de HCl en 50 g de H2O. La densidad de la solución resultante es 1,12 g/mL. Determinar la concentración Molar.
12g /36,45 g/mol = 0,329 moles
62/1,12 = 55,35 mL
M = 0,329 mol/0,05535 L
M = 5,94
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EJERCICIOS PROPUESTOS
Determinar los gramos de soluto y los gramos de agua que se requieren para preparar 5 L de solución de NaOH al 25% m/m. La densidad de la solución es de 1,2 g/mL.
g de NaOH?
25 g de soluto 100 g solución/1,2 g/mL= 83,3 mL
x g de soluto 5.000 mL
x = 1500 g de NaOH 5.000 ml = 6.000 g
x = 4500 g de H2O
5 litros de solución al 25% m/m
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EJERCICIOS PROPUESTOS
Si la Molaridad de la glucosa en el plasma sanguíneo es de 0,005 moles/L. ¿cuál es la masa de glucosa presente?
M = n°/V(L)
n°= M • V(L) = 0,005 moles
gramos = n° • PM = 0,005 moles • 180 g/mol = 0,9 g de glucosa por litro de suero sanguíneo.
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