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  1. Soluciones

  2. SOLUCIONES mezclas homogéneas de dos sustancias: SOLUTO SOLVENTE SEGÚN EL ESTADO FISICO DEL SOLVENTE SOLIDA LIQUIDA GASEOSA

  3. 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

  4. Soluciones:..... • 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.

  5. 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

  6. 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

  7. 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

  8. ¿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.

  9. 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

  10. 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)   Si añadimos más sal, llega un momento que no se disuelve, y precipita al fondo (C) Las dos sustancias forman una mezcla homogénea (B)  SOLUBILIDAD

  11. 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 

  12. Concentraciones 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.

  13. 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

  14. UNIDADES DE CONCENTRACION

  15. UNIDADES FÍSICAS PARA MEDIR CONCENTRACIÓN

  16. RELACIONES BASICAS m = V × D Donde: m : masa medida en [ g ] V : volumen medido en [ ml ] D : densidad medida en [ g / ml ] Ejemplo: Un líquido de densidad 1,2 [ g / ml ] , ocupa un volumen de 60 [ mL ] . Calcula su masa. m = 60 × 1,2 = 72 [ g ]

  17. Densidades de algunas sustancias

  18. 1. PORCENTAJE PESO / PESO ( O MASA / MASA ) m solución = m soluto + m solvente ( soluciones binarias ) Donde: m solución : masa de la solución medida en [ g ] m soluto : masa del soluto medida en [ g ] m solvente : masa del solvente medida en [ g ] 100 × m soluto ( P / P ) soluto = ——————– m solución Donde: ( % P / P ) soluto : porcentaje peso / peso o masa / masa de soluto m soluto : masa del soluto medida en [ g ] m solución : masa de la solución medida en [ g ]

  19. Ejemplo: • .Calcular el porcentaje en peso de cloruro de sodio en una disolución de cloruro de sodio que contiene 20 gramos de sal en 100 gramos de disolvente. • Se mezclan 25 ml de disolución al 20% en peso y densidad 1,14 g/ml de ácido sulfúrico con 75 ml de otra disolución al 62% en peso y densidad 1,42 g/cm3 del mismo ácido. ¿Cuál es la concentración en % en peso de la mezcla?

  20. 2. PORCENTAJE PESO / VOLUMEN ( O MASA / VOLUMEN ) 100 × m soluto ( P / V ) soluto = ——————– V Donde: ( % P / V ) soluto : porcentaje peso / volumen o masa / volumen de soluto m soluto : masa del soluto medida en [ g ] V : volumen de la solución medido en [ ml ]

  21. Ejemplo: Calcula el porcentaje peso / volumen de soluto de una solución formada por 80 [ g ] de soluto disueltos en 500 [ mL ] de solución. Si la densidad de la solución es 1,1 [ g / mL ] , calcula el porcentaje peso / volumen de solvente. 100 × 80 ( P / V ) soluto = ————– = 16 % 500 m solución = 500 × 1,1 = 550 [ g ] m solvente = 550 – 80 = 470 [ g ] 100 × 470 ( P / V ) solvente = ————— = 94 % 500

  22. 3. PORCENTAJE VOLUMEN / VOLUMEN 100 × V soluto ( V / V ) soluto = —————— V Donde: ( % V / V ) soluto : porcentaje volumen / volumen de soluto V soluto : volumen del soluto medido en [ mL ] V : volumen de la solución medido en [ mL ] 100 × V solvente ( V / V ) solvente = ——————— V Donde: ( % V / V ) solvente : porcentaje volumen / volumen de solvente V solvente : volumen del solvente medido en [ mL ] V : volumen de la solución medido en [ mL ]

  23. Ejercicios 1.- ¿Cuál es el % (p/p) de perclorato amónico en una disolución que contiene 25,0 g de perclorato amónico en 50,0 g de agua? . Solución: 33,3% 2.- Para obtener una disolución al 20% (p/p) en yoduro sódico, ¿cuántos gramos de sal hay que disolver en 50,0 g de agua. Solución: 12,5 g 3.- ¿Cuántos gramos de ácido acético hay en 500 gramos de una disolución al 20% Solución: 100 g 4.- ¿Cuántos gramos de sulfato amónico ((NH4)2SO4) se necesitan para preparar 1.000g de una disolución al 5% (p/p)? . Solución: 50 g 5. Calcular la concentración en tanto por ciento en peso de una disolución obtenida al disolver 2,70 g de cloruro sódico (NaCl) en 85,40 g de H2O. Solución: 3,06 % 6. Calcular la concentración en tanto por ciento en peso de una disolución obtenida al disolver 2,24 g de yodo en 100 mL de tetracloruro de carbono (CCl4). Datos: Densidad del CCl4: 1,587 g/cm3. Solución: 1,39 % 7. Tenemos una disolución de etanol (CH3CH2OH) al 20 % en peso y densidad 0,967 g/ml. Determinar la masa de etanol que contiene 1 ml de esa disolución.. Sol.: 0,193 g

  24. UNIDADES QUÍMICAS PARA MEDIR CONCENTRACIÓN • Se llaman unidades químicas porque utilizan el mol como unidad a diferencia de las unidades anteriores que utilizan solamente unidades físicas . • Molaridad • Molalidad • Normalidad

  25. MOLARIDAD • Expresa el número de moles de soluto que hay en 1000 ml de solución • Una solución de NaNO3 indica que en 1000 ml de ella hay 0.5 moles de nitrato de sodio, si tomamos sólo 25 ml. En ese volumen habrán 0.0125 moles de nitrato de sodio y la molaridad sigue siendo 0.5 molar.

  26. Molaridad M

  27. Ejercicio 1 • Se tiene una solución de sulfato de aluminio 2 M, con densidad 1.13 g/mL. Exprese esta concentración en : • %p-p sol: 60,5%p-p • %p-v sol: 68.4%p-v

  28. Ejercicio 2 • La densidad de una solución de cloruro férrico 1.6 M es 1.175 g/mL. ¿ cuál es su %p-p ? Sol:22,1%p-p • Determine la molaridad de una solución de carbonato de sodio que se ha preparado disolviendo 5.02 g de carbonato de sodio di hidratado hasta un volumen de 200mL de solución. Sol: 0,17M

  29. Ejercicio 3 • Se tiene un frasco de H2SO4 cuya etiqueta presenta las siguientes condiciones: 98% de pureza, densidad 1,84 g/mL. Calcule la concentración M. Sol: 20M

  30. Ejercicio 4 • ¿cuantos miligramos de Ag+ y de iones NO3- hay en 5 mL de una disolución de AgNO3 0,2 M?.Sol: 107,9mg de Ag+ y 62mg de NO3- . • 30 litros de HCl gaseoso (en condiciones normales de temperatura y presión) se disuelven en 20cc de agua, ¿cuál es su molaridad?.Sol:0,35M???

  31. Ejercicio 5 • ¿cuántos gramos de soluto están contenidos en las siguientes soluciones? a) 750 mL de Ba(OH)2 0,01M SOL:1,28 g b) 30cc de HNO3 5M Sol: 9,45 g c) 100 mL de AgNO3 0,01M sol:0,1699g

  32. DETERMINACION DE LA CANTIDAD DE SOLUTO. Cantidad de = Concentración x Volumen soluto V1 x C1 = V2 x C2

  33. Ejercicio 7 • Se quieren preparar tres soluciones de Ni(NO3)3 0,1 M; 0,01M y 0,001M ¿que debe hacerse? ¿que volumen de 0,1M debe tomarse para preparar la de 0,01M? ¿que volumen de 0,01M debe tomarse para preparar la de 0,001M? • Se debe llenar una botella de 12 L con solución de HCl 6 M. ¿Qué volumen de solución 18 M de ácido se deben poner en la botella antes de llenarla con agua?.Sol: 4 L

  34. En la práctica

  35. Más ejercicios en: • http://www.bioygeo.info/pdf/Ejercicios_disoluciones.pdf • http://www.slideshare.net/tango67/ejercicios-de-en-peso-y-en-volumen • http://www.educa.madrid.org/web/cc.marillac.madrid/Dptofisqui/Recursos%201bachFQ/Disoluciones.pdf

  36. molalidad • Se define como moles de soluto contenidos en 1 kilogramo de solvente

  37. PROPIEDADESCOLIGATIVASDE LAS SOLUCIONES

  38. Propiedades coligativas Son aquellas propiedades físicas de las soluciones que dependen más bien de la cantidad de soluto que de su naturaleza.

  39. Cuatro son las propiedades coligativas: • Disminución de la presión de vapor • Disminución del punto de congelación • Aumento del punto de ebullición • Presión osmótica

  40. DISMINUCIÓN DEL PUNTO DE CONGELACIÓN Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, el punto de congelación de éste disminuye. Pto. Cong. solución < Pto. Cong. solvente puro

  41. DTf = Tf*- Tf = kf× m • Propiedad del disolvente (no depende del soluto) • Unidades: K×kg×mol-1 Constante crioscópica Descenso crioscópico. La adición del solutoprovoca un descensodel punto de fusión.

  42. Tf = Kf • m Donde: Tf = Disminución del punto de congelación Kf = Constante molal de descenso del punto de congelación m = molalidad de la solución Tf = Tf solvente - Tf solución

  43. AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIÓN Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, el punto de ebullición de éste aumenta. Pto. Eb. solución > Pto. Eb. solvente puro

  44. Consecuencia de ladisminución de la presión de vapor la temperatura de ebulliciónde la disolución es mayorque la del disolvente puro. ¿Cuánto? DTeb = Teb - Teb* = keb× m Constante ebulloscópica • Propiedad del disolvente (no depende del soluto) • Unidades: K×kg×mol-1 Aumento ebulloscópico Aplicación: determinación de pesos moleculares Þebulloscopía.

  45. Te = Ke • m Donde: Te = Aumento del punto de ebullición Ke = Constante molal de elevación del punto de ebullición m = molalidad de la solución Te = Te solución - Te solvente

  46. Algunas propiedades de disolventes comunes I Solvente Pe (°C) Kb (°C/m) Pf(°C) Kf (°C/m) Agua 100,0 0,512 0,0 1,86 Benceno 80,1 2,53 5,48 5,12 Alcanfor 207,42 5,61 178,4 40,00 Fenol 182,0 3,56 43,0 7,40 Ac. Acético 118,1 3,07 16,6 3,90 CCl4 76,8 5,02 - 22,3 29,8 Etanol 78,4 1,22 - 114,6 1,99

  47. Ejemplo: descenso del punto de congelación • Calcule el punto de congelación de las siguientes soluciones: • Una solución que contiene 4,27 gr de azúcar en 50 gr de agua (R:-0,46°C) • Una disolución que contiene9,75 gr de nitrobenceno C6H5NO2 en 175 gr de benceno (R:3,18°C)