Soluciones o Disoluciones Qu

1
Soluciones o Disoluciones Químicas
2
Soluciones Químicas

• Son mezclas homogéneas (una fase) que contienen
  dos o más tipos de sustancias denominadas soluto
  y solvente que se mezclan en proporciones
  variables sin cambio alguno en su composición,
  es decir no existe reacción química.

Soluto Solvente ? Solución
3
Soluto

• Es la sustancia que se disuelve, dispersa o
  solubiliza y siempre se encuentra en menor
  proporción, ya sea en peso o volumen.
• En una solución pueden haber varios solutos.
• A la naturaleza del soluto se deben el color, el
  olor, el sabor y la conductividad eléctrica de
  las disoluciones.
• El soluto da el nombre a la solución.

4
Solvente o disolvente

• Es la sustancia que disuelve o dispersa al soluto
  y generalmente se encuentra en mayor proporción.
• Existen solventes polares (agua, alcohol etílico
  y amoníaco) y no polares (benceno, éter,
  tetracloruro de carbono).
• En las soluciones líquidas se toma como solvente
  universal al agua debido a su alta polaridad.
• El solvente da el aspecto físico de la solución.

5
CONCENTRACIÓN DE UNA SOLUCIÓN

• La relación entre el soluto y la cantidad de
  disolvente se conoce como concentración.
• Esta relación se expresa cuantitativamente en
  forma de unidades físicas y unidades químicas. En
  la relación entre la cantidad de sustancia, debe
  considerarse la densidad y el peso molecular del
  soluto.

6
Concentración en Unidades Físicas

• Porcentaje masa en masa ( m/m o p/p) Indica
  la masa de soluto en gramos, presente en 100
  gramos de solución.
  
• Xg soluto ? 100g solución

7
Ejemplo

• Una solución de azúcar en agua, contiene 20g de
  azúcar en 70g de solvente. Expresar la solución
  en p/p.
• soluto solvente ?
  solución
• 20g 70g
  90g
• 20g azúcar ? 90g solución
• Xg azúcar ? 100g solución
• X 20 100 22,22 p/p
• 90
• 
  

8
Porcentaje masa en volumen ( m/v o p/v)

• Indica la masa de soluto en gramos disuelto en
  100 ml de solución.
• Xg soluto ? 100ml solución

9
Ejemplo

• Una solución salina contiene 30 g de NaCl en 80
  ml de solución. Calcular su concentración en
  p/v.
• 30g NaCl ? 80 ml
  solución
• Xg NaCl ? 100ml
  solución
• X 30 100 37,5 p/v
• 80

10
Porcentaje en volumen ( v/v)

• Indica el volumen de soluto, en ml, presente en
  100 ml de solución.
• X ml soluto ? 100 ml solución

11
Ejemplo

• Calcular la concentración en volumen de una
  solución alcohólica, que contiene 15 ml de
  alcohol disueltos en 65 ml de solución.
• 15 ml alcohol ? 65
  ml solución
• X ml alcohol ? 100
  ml solución
• X 15 100 23 v/v
  
  
• 65

12
Concentración común (g/l)

• Indica la masa de soluto en gramos, presente en
  un litro de solución (recordar que 1 l 1000 ml,
  por lo que es lo mismo decir mg/ml).
• Xg soluto ? 1 l o 1000 ml solución

13
Ejemplo

• Una solución de KCl contiene 10 g de sal en 80 ml
  de solución. Calcular su concentración en gramos
  por litro.
• 10 g KCl ? 80 ml
  solución
• Xg KCl ? 1000 ml
  solución
• X 10 1000 125 g/l
• 80

14
Normalidad (N)

• Se define como el numero de equivalente gramo de
  soluto por litro de solución.
• X Eq g soluto ? 1000 ml solución

15
Ejemplo

• Se tienen 5 gramos de AlF3 en 250 ml de solución,
  cuál será la Normalidad?
• Pm 27 19384 g/mol
  
• Peso equivalente 84/3 28 g/mol
  
  28g ? 1 Eq
• 5 g ? X Eq
• X 0,178 Eq
• 0,178 Eq AlF3 ? 250 ml solución
• X Eq AlF3 ? 1000 ml solución
• X
  0,712 Eq

16
CONCENTRACIÓN EN UNIDADES QUÍMICAS

• Molaridad (M) Indica el número de moles de
  soluto disuelto hasta formar un litro de
  solución.
• X mol ? 1l o 1000 ml solución
• M mol de soluto
  
  
• V (l) solución

17
Ejemplo

• Calcular la concentración molar de una solución
  disolviendo 7,2 moles de HCl en 7 litros de
  solución.

Solución 1
Solución 2
7,2 mol ? 7 l X mol ? 1l X 1,02 mol
M 7,2 moles HCl 7 l M 1,02
mol/l
18
Ejemplo

• Calcular la concentración molar de una solución
  de HCl que contiene 73 g en 500 ml de solución
  (Masa molar36,5 g/mol).
• M masa (g)
• PM V (l)
• M 73 (g )
  4 M
• 36,5 (g/mol) 0,5 (l)

19
Molaridad en función del porcentaje masa en masa

• Esto quiere decir que algunas veces podremos
  calcular la molaridad sólo conociendo el
  porcentaje masa en masa de la solución, mediante
  la siguiente relación
• M m/m x densidad solución (d) x 10
  
  
• Masa molar soluto

20
Ejemplo

• Calcular la molaridad del NaOH sabiendo que la
  densidad de la solución es 0,9 g/ml y el
  porcentaje en masa del NaOH en la solución es 20
  m/m. La masa molar del NaOH es 40 g/mol.
• M 20 x 0,9 x 10
• 40
• M 4,5 mol/l

21
Solubilidad

• Se define solubilidad como la máxima cantidad de
  un soluto que puede disolverse en una determinada
  cantidad de solvente a una temperatura dada. La
  solubilidad depende de la temperatura, presión y
  naturaleza del soluto y solvente.
• La solubilidad puede expresarse en
• gramos de soluto , gramos de soluto, moles de
  soluto
• Litro de solvente 100g de solvente litro de
  solución

22
Dilución

• Procedimiento por el cual se disminuye la
  concentración de una solución por adición de
  mayor cantidad de solvente.
• Al agregar más solvente, se está aumentando la
  cantidad de solución pero la cantidad de soluto
  se mantiene constante

C1 x V1 C2 x V2
23
Ejemplo

• Qué volumen de HCl 18 M se necesitan para
  preparar 6 litros de solución 5 M?
• C1 x V1 C2 x V2
• 5M 6l 18M
  X
• X 5 x 6
• 18
• X 1,67 l

24
Clasificación de las soluciones
1. De acuerdo a la cantidad de soluto

• Solución saturada Es aquella que contiene la
  máxima cantidad de soluto que puede mantenerse
  disuelto en una determinada cantidad de solvente
  a una temperatura establecida.
• Solución diluida (insaturada) Es aquella donde
  la masa de soluto disuelta con respecto a la de
  la solución saturada es más pequeña para la misma
  temperatura y masa de solvente.

25
Clasificación de las soluciones

• Solución concentrada Es aquella donde la
  cantidad de soluto disuelta es próxima a la
  determinada por la solubilidad a la misma
  temperatura.
• Solución Sobresaturada Es aquella que contiene
  una mayor cantidad de soluto que una solución
  saturada a temperatura determinada. Esta
  propiedad la convierte en inestable.

26
De acuerdo a la conductividad eléctrica

• Eectrolíticas Se llaman también soluciones
  iónicas y presentan una apreciable conductividad
  eléctrica.
• Ejemplo Soluciones acuosas de ácidos y bases,
  sales.
• No electrolíticas Su conductividad es
  prácticamente nula no forma iones y el soluto se
  disgrega hasta el estado molecular.
• Ejemplo soluciones de azúcar, alcohol, glicerina.

27
Factores a influyen en la Solubilidad
1. Naturaleza del soluto y solvente

• Los solutos polares son solubles en disolventes
  polares y los apolares en disolventes apolares,
  ya que se establecen los enlaces correspondientes
  entre las partículas de soluto y de disolvente.
  Es decir lo similar disuelve a lo similar
• Cuando un líquido es infinitamente soluble en
  otro líquido se dice que son miscibles, como el
  alcohol en agua.

28
Efecto de la temperatura

• Solubilidad de sólidos en líquidos
• La variación de la solubilidad con la temperatura
  está relacionada con el calor absorbido o
  desprendido durante el proceso de disolución. Si
  durante el proceso de disolución del sólido en el
  líquido se absorbe calor (proceso endotérmico),
  la solubilidad aumenta al elevarse la
  temperatura si por el contrario se desprende
  calor del sistema (proceso exotérmico), la
  solubilidad disminuye con la elevación de la
  temperatura.

29
Efecto de la temperatura

• Solubilidad de gases en líquidos
• Al disolver un gas en un líquido, generalmente,
  se desprende calor, lo que significa que un
  aumento de temperatura en el sistema gas-líquido,
  disminuye la solubilidad del gas porque el
  aumento de energía cinética de las moléculas
  gaseosas provoca colisiones con las moléculas del
  líquido, disminuyendo su solubilidad.

30
Efecto de la presión

• En sólidos y líquidos
• La presión no afecta demasiado la solubilidad de
  sólidos y líquidos sin embargo, sí es muy
  importante en la de los gases.

• En gases
• La solubilidad de los gases en líquidos es
  directamente proporcional a la presión del gas
  sobre el líquido a una temperatura dada.