SISTEMAS DISPERSOS

COMPETENCIAS:• Identificar las características distintivas de

los sistemas dispersos (disoluciones, coloides y suspensiones)

• Calcular la concentración de las disoluciones

• Comprender la utilidad de los sistemas dispersos en los sistemas biológicos y en si entorno

UNIDADES QUIMICAS

Otra forma de expresar las concentraciones es por métodos químicos, estos se diferencian de los métodos FÍSICOS porque toman en cuenta la composición del soluto y en algunos casos la del disolvente (como en la fracción molar). Entre los métodos químicos más utilizados tenemos:

a) molaridad, (M)b) molalidad, (m)c) normalidad, (N)d) fracción molar (X)e) ppm

En la solución de problemas por métodos químicos, es bastante común la conversión de una masa dada de soluto o disolvente a número de moles; basta recordar que la conversión se hace mediante la siguiente fórmula:

Número de moles = masa del compuesto

Masa molar del compuesto

n = a Mm

CálculosMasa molar Na = 23 x 2 = 46S = 31 x 1 = 31O = 16 x 4 = 64 = 141 g/mol

EJEMPLO: ¿Cuántos moles hay en 28.7 g de Na2SO4

Datosgrs sust = 28.7

Fórmulano de moles = gr sust / masa molar

= 28.7g/ 141 g/mol = 0.2035 mol

MOLARIDAD

Este método es muy útil para expresar concentraciones cuando se utiliza equipo

volumétrico tales como probetas, buretas o pipetas, sólo se necesita pesar cierta cantidad de soluto

que corresponda a la concentración deseada y se adiciona suficiente disolvente hasta completar un

volumen determinado en un matraz volumétrico aforado.

La molaridad de una solución se define como la cantidad de soluto expresado en número de moles (n) disuelto en moles por litro de solución.

Molaridad (M) = Número de moles Litros de soluciòn M= n

V

EJEMPLO:Calcule la molaridad de una solución que se preparó pesando 28.7 g de Na2SO4 y añadiendo suficiente agua hasta aforar un volumen de 500 ml.Datos Cálculos

a=28.7g Cálculo de los litros

V= 500 ml Litros= 500 ml/1000 ml=0.5 lMm=142g/mol

n =0.202 moles M= 0.202 moles = 0.404 moles/l

M? 0.5 l

Respuesta

Formula ∴ la molaridad de la solución es de

M=n 0.404 M

V

EJEMPLO ¿Cuantos gramos de Kl hay en 360 ml de una solución 0.550 M?.

Datos Fórmulasa=? V=360 ml Número de moles = molaridad x Litros de solución M=0.550 M N= M X V. Masa = Número de moles X masa molar a=n x Mm

Cálculos n = 0.550 moles/L X 0.360 L

n = 0.198 moles a = 0.198 moles X 166.0 g/mol a= 32.9 gramos de KI

Respuesta∴ hay 32.9 gramos en 360 ml de soluciòn al 0.55 M

Normalidad

• Normalidad (N):  Es el número de equivalentes gramo de soluto contenidos en un litro de solución.

N= equiv solu

v

Equivalente-gramo es la cantidad de sustancia que reaccionaría con 1,008 gramos de hidrógeno, es decir, con un átomo-gramo de este elemento.

EJEMPLO

Una solución contiene 0,74 g de Ca ( OH ) 2 por cada 500 ml . Calcula su normalidad.

Datosgr sust =0.74 gPeq Ca(OH)2 = 37 g/eqN= ?

Fórmulas N= n eq ; n equiv = gr sust V PeqPeq = peso molecular / H+, OH-, +, -

Cálculos

no eq = 0.74 g = 0.02 eq N= 0.02 eq = 0.04 eq/lt

37 g/eq 0.5 lt

Respuesta ∴ la 〚〛 es de 0.04 Normal

Molalidad

La principal ventaja de este método de medida respecto a la molaridad es que como el volumen de una disolución depende de la temperatura y de la presión, cuando éstas cambian, el volumen cambia con ellas. Gracias a que la molalidad no está en función del volumen, es independiente de la temperatura y la presión, y puede medirse con mayor precisión. Es menos empleada que la molaridad pero igual de importante.

MolalidadPara preparar soluciones de una determinada molalidad en un disolvente, no se emplea un matraz aforado como en el caso de la molaridad, sino que se puede hacer en un vaso de precipitados y pesando con una balanza analítica, previo peso del vaso vacío para poderle restar el correspondiente valor.

La molalidad (m) es el número de moles de soluto por kilogramo de solvente.

Molalidad (m) = Número de moles (n) Kilogramos de solvente M= n

Kgrs. solv

EJEMPLO:Se agregan 5 gramos de Acido clorhídrico (HCl) a 35 grs. de agua ¿Cuál es la concentración de la solución o la Molalidad?

Datosmasa sustancia =5 g Volumen solv= 35 grsMasa molar HCl =36.45 g/molm= ?

Fórmula

m = no. moles Kg solv

m = 0.1371 mol 0.035 kg

m = 3.91 mol/l

Respuesta : la concentración 3.91 m

Ejercicio

• Calcula la molalidad (m) de una solución de ácido fosfórico que contiene 32.7 g de H3PO4 en 1000 g de agua:

• R= 0.334 m

Partes Por Millón (ppm)

• Partes por millón (ppm)

Es uno de los procedimientos más solicitados en los estudios de los contaminantes en el agua, en el aire, así como en la determinación de drogas, en virtud de que la concentración de una disolución está muy diluida, es decir está en partes por millón.

• Las ppm son una unidad de concentración que relaciona la masa de un soluto con el volumen total de la disolución. Matemáticamente se expresa como:

• En otras palabras, las ppm hacen referencia a las partes de soluto por cada millón de partes de una disolución. Ejemplo:

Ejercicio

• Calcular las ppm de glucosa que hay en una disolución preparada con 0.72 g de glucosa, los cuales se disolvieron en agua hasta completar un volumen de 500 ml.

R= 1440 ppm