soluciones ip 2014
DESCRIPTION
química indistrialTRANSCRIPT
-
Soluciones
-
Una solucin es una mezcla homognea de uno o ms solutos
(sustancia disuelta que est en menor proporcin) distribuido en un
solvente (sustancia que produce la disolucin, est en mayor
proporcin y determina el estado de agregacin en el que se
encuentra la solucin), cuya composicin puede variar en forma
prcticamente continua entre ciertos lmites.
-
Solucin Componentes
Soluciones gaseosas
Aire N2, O2, H2 y otros
Gas Natural CH4, C2H6
Soluciones Lquidas
Agua de mar (s-l) H2O, NaCl, y muchos otros
Vinagre (l-l) H2O y cido actico
Gaseosa (g-l) H2O, CO2, sacarosa, y otros
Soluciones Slidas (aleacin de dos o ms slidos)
Latn amarillo Cu-Zn
Amalgama para dientes Ag-Sn-Hg
-
La solubilidad de un soluto es su concentracin en la solucin,
que es caracterstica del estado de equilibrio entre el soluto y la
solucin.
Un mismo soluto puede presentar diferentes solubilidades segn
sea el solvente con el que interacta.
Se refiere a la mxima cantidad que un soluto se puede disolver en
100 g o 100 mL. de solvente a una determinada temperatura, para
producir una solucin saturada.
-
Ej.- A 20C la solubilidad del NaCl(s) es de 36 g /100g H2O.
20g NaCl(s) 36g NaCl(s) 40g NaCl(s)
100g H2O 100g H2O 100g H2O
20g NaCl disueltos 36g NaCl disueltos 36g de NaCl disueltos
4 g de NaCl(s)
Conc:
20g/100g H2O 36g/100g H2O 36g/100g H2O
-
Factores que afectan la solubilidad
Temperatura: en slidos al aumentar la
temperatura aumenta la solubilidad.
-
Presin: en gases aumenta la solubilidad
al aumentar la presin.
-
Tamao del soluto: mientras menor sea el
tamao del soluto mayor ser la solubilidad.
-
Solucin diluida:
Solucin donde puede ser disuelto ms cantidad de soluto. La
concentracin aumenta paulatinamente.
Solucin saturada:
Solucin donde no se puede disolver ms cantidad de soluto, y se
establece un equilibrio entre las molculas en estado slido y en
solucin.
Solucin sobresaturada:
Solucin en la cual se disuelve ms soluto que en una solucin saturada.
Son inestables, ya que el exceso de soluto se puede separar por
agitacin o adicin de un pequeo cristal de soluto.
-
Miscibilidad: Cuando la naturaleza del soluto y el solvente es similar
(estructuras semejantes) ambos sern generalmente solubles.
Lquidos polares - solventes polares
Etanol agua
Lquidos apolares - solventes apolares
Benceno Tolueno
Inmiscibilidad: Cuando la naturaleza del soluto y el solvente es
distinta (estructuras diferentes) ambos sern insolubles.
-
Hidrofobicidad
El soluto no tiene afinidad con el agua como solvente, pero
s por solventes apolares
Hidrofilicidad
El soluto tiene afinidad con el agua como solvente y no por
los solventes apolares
-
La concentracin de una solucin es la proporcin que existe entre las
cantidades de soluto y solvente o entre las cantidades de soluto y
solucin.
-
Unidades de concentracin
Fsicas:
(%p/p) Porcentaje peso-peso (masa-masa)
(%p/v) Porcentaje peso-volumen (masa-volumen)
(%v/v) Porcentaje volumen-volumen
(ppm) Partes por milln
(gr/l) gramos por litro
-
Qumicas:
(M) Molaridad
(N) Normalidad
Unidades de concentracin
-
Porcentaje Peso/Peso (%p/p)
Es la cantidad de gramos de soluto disueltos en 100 g de solucin.
Gramos de solucin: (msoluto + msolvente)
100 g solucin
g soluto
d = m (g)
V (mL)
Densidad:
Masa de soluto en g 100 g de solucin
-
%p/p = masa soluto (g) x 100
masa solucin (g)
Ejemplo: Una solucin de azcar en agua, contiene 20 g de
azcar en 70 g de solvente. Determinar la concentracin en %
p/p.
-
Porcentaje peso/volumen (%p/v) Es la cantidad de gramos de soluto disueltos en 100 mL de
solucin.
100 mL solucin g soluto
Masa de soluto en g 100 mL de solucin
-
%p/v = masa soluto (g) x 100
volumen solucin (ml)
Ejemplo: Se disuelven 0,85 gramos de NaCl en 0,06 litros de
agua. Determinar la concentracin en % p/v.
Densidad NaCl= 2,17 g/ml
-
Porcentaje volumen/volumen (%v/v) Es la cantidad de mL de soluto disuelto en 100 mL de solucin.
mL soluto
mL solvente 100 mL solucin
Volumen de soluto en mL 100 mL de solucin
-
%v/v = volumen soluto (ml) x 100
volumen solucin (ml)
Ejemplo: Determinar el % en volumen de una solucin formada
por 35 mL de metanol (CH3OH) en 300 mL de agua.
-
Gramos de soluto por litro de solucin (g/L)
Es la cantidad de masa de soluto (g) en un litro
de solucin.
Ejemplo: Se disuelven 360 miligramos de cloruro de potasio
(KCl) en 500 mL de solucin. Determinar la concentracin de la
solucin en g/L.
g/L = masa soluto (g)
volumen solucin (L)
-
Partes por milln (ppm)
Es la cantidad de masa de soluto (mg) en un
litro de solucin.
ppm = masa soluto (mg)
volumen solucin (L)
Ejemplo: Calcular la concentracin en ppm de una solucin que
contiene 0,85g de KNO3 disueltos en 670 mL de solucin.
-
Molaridad (M) Nmero de moles de soluto disueltos en 1L de solucin.
1000 mL solucin moles soluto (n)
n = masa (g)
PM (g/mol)
moles de soluto 1000 mL de solucin
-
M = moles soluto (mol)
volumen solucin (L)
Ejemplo: Calcular la concentracin molar de una solucin
disolviendo 7,2 gramos de HCl en 7 litros de solucin.
-
Dilucin de una solucin
Muchas veces en la prctica se preparan soluciones a partir de otras ms
concentradas, proceso que se llama dilucin.
Para diluir una solucin se debe agregar ms solvente.
Al hacer una dilucin se conserva el nmero de moles totales de soluto.
Vinicial x Cinicial = Vfinal x Cfinal
-
Ejemplo 1:
Se necesita preparar 750 mL de una solucin de glucosa 0,013 M a
partir de una solucin 0,25 M. Qu volumen de la solucin de
glucosa concentrada debe utilizarse?
-
Ejemplo 2
Qu concentracin final se obtendr al tomar 50 mL de una
solucin 3 M que se lleva a un volumen final de 150 mL?
-
Preparacin de soluciones
A partir de un slido:
Ejemplo: Se necesita preparar 500 mL de una solucin
0,5 M de NaCl. Calcule cuntos gramos de esta sal
deben pesarse para obtener dicha solucin.
-
A partir de unidades de concentracin:
Ejemplo 1: Preparar 250 ml de una solucin de KOH al
10% p/v.
-
Ejemplo 2: Preparar 250 ml de una solucin de NaOH
3M a partir de una solucin del 20% p/v