Disoluciones. Mezclas: Asociación de dos o más sustancias distintas.

Transcripción

1 Mezclas: Asociación de dos o más sustancias distintas. Mezclas heterogéneas: en las que sus componentes no están uniformemente distribuidos y conservan sus propiedades individuales. Se clasifican como coloides y suspensiones. Mezclas homogéneas: en las que los componentes no pueden observarse a simple vista y, por ende, cada porción de la mezcla posee las mismas propiedades,

2 Los componentes de una mezcla homogénea se denominan; soluto (fase dispersa), y corresponde a aquella sustancia que esta en menor proporción, y el otro disolvente (fase dispersante), que es aquel que se presenta en mayor cantidad. Criterios de clasificación Sólido Estado del disolvente Líquido Gaseoso Insaturada Relación proporcional entre soluto y disolvente Saturada Sobresaturada Tipo de soluto Electrolíticas No electrolíticas

3 Estado de Disolución Estado del Disolvente Estado del Soluto Ejemplo Líquido Cloro doméstico Líquido Líquido Gas Bebidas de fantasía Sólido Agua de mar Líquido Neblina Gas Gas Gas Aire Sólido Humo Sólido Sólido Líquido Gas Amalgamas Hidrógeno en paladio Sólido Aleación de bronce

4 Solubilidad : Se denomina solubilidad a la capacidad de una determinada sustancia para disolverse. masa de soluto Solubilidad = 100 masa de disolvente Factores que alteran la solubilidad Temperatura: al aumentar la temperatura de la disolución se facilita el proceso de disolución del soluto. Presión: este factor es apreciable en disoluciones que tienen un soluto en estado gaseoso, en las que aumenta la solubilidad del soluto proporcionalmente al incremento de la presión aplicada. Agitación: la agitación es directamente proporcional a la solubilidad al aumentar la interacción del soluto (fase dispersa) con el disolvente (fase dispersante). Estado de agregación: mientras mas disgregado se presente el soluto, mayor será su solubilidad en el disolvente.

5 Concentración en disoluciones: la relación proporcional entre soluto y disolvente o disolución. Concentraciones porcentuales (físicas) En ellas se establece la relación soluto-disolución en diferentes magnitudes y unidades. Corresponden a: porcentaje masa-masa, porcentaje masa-volumen y porcentaje volumen-volumen. Concentración porcentual Masa/masa % m/m Masa/volumen % m/v Volumen/volumen % V/V Definición Es la masa de soluto en gramos (g) presente en 100 gramos (g) de disolución Es la masa de soluto en gramos (g) presente en 100 milílitros (ml) de disolución. Es el volumen de soluto en mililitros (ml) en 100 milílitros (ml) de disolución. Fórmula Ejemplo 5 % m/m corresponde a 5 gramos de soluto que se disuelven en 95 gramos de disolvente, resultando 100 g de disolución. 10 % m/v corresponde a 10 gramos de soluto en 100 milílitros de disolución. 15 % V/V corresponde a 15 milílitros de soluto que se disuelven en 85 milílitros de disolvente para formar una disolución de 100 milílitros.

6 Cuanta agua es necesaria para preparar una solución acuosa de sal al 5% m/m? El almíbar es una disolución concentrada de azúcar disuelto en agua. Que concentración expresada en % m/m, se tiene al mezclar 50 g de azúcar en 250 g de agua? Que cantidades de agua y sal se deben mezclar para obtener una disolución acuosa 7% m/v cuya densidad es 1,2 g/ml? Cual es el % m/v de una disolución acuosa de 400 ml que contiene 40 g de soluto? Que volumen de alcohol se debe agregar a 50 ml de agua para obtener una disolución de 70 ml y cual será su % v/v, considerando para este caso que los volúmenes son aditivos?

7 Concentraciones molares (químicas) Disoluciones En ellas se establece la relación soluto-disolución o disolvente, en diferentes magnitudes y unidades. Corresponden a: molaridad (M) y molalidad (m). La magnitud empleada en este tipo de concentraciones es la cantidad de sustancia, cuya unidad es el mol. Concentraciones molares Definición Fórmula Ejemplo Molaridad (M) Es la cantidad de soluto expresada en mol presente en un litro (L) de disolución. M = n (moles de soluto) V (L de solución) 1 M corresponde a un mol de soluto contenido en un litro de disolución. Molalidad (m) Es la cantidad de soluto medida en mol que se encuentra disuelta en la masa de disolvente medido en un kilogramo. M = n (moles de soluto) Masa (Kg de solvente) 1 m es equivalente a tener un mol de soluto disuelto en un kilógramo de disolvente.

8 Calcula la molaridad de una disolución acuosa de 2,5 litros que contiene 3 moles de soluto. Determina la molaridad de una disolución de 3 L que contiene 348 g de cloruro de sodio (NaCl) como soluto. En un litro de agua de mar existen 24 g de cloruro de sodio, cual es molaridad. Se estima que la concentración molar del cloruro de magnesio es 0,053 M. Según ese dato que masa de la sustancia existen en 2 litros de agua de mar. Si 0,2 g de bicarbonato de sodio corresponden a una concentración 4 M, cuantos litros de agua de mar son? Calcula la molalidad de una disolución preparada al mezclar 4 kg de agua como disolvente con 0,14 moles de acido clorhídrico como soluto. Determina la molalidad de una disolución preparada al mezclar dos gramos de bicarbonato de sodio (NaHCO 3 ) en 20 gramos de agua.

9 Dilución de las disoluciones Disoluciones Es importante señalar que las disoluciones experimentan procesos de dilución, es decir, teniendo una concentración ya establecida, se agrega mayor cantidad de disolvente para alcanzar menores concentraciones. M 1 V 1 = M 2 V 2 A 10 ml de una disolución acuosa de cloruro de sodio (NaCl) 5 M se agregan 10 ml mas de agua. Cual será la nueva concentración de la disolución? Cuanta agua se debe agregar a 250 ml de una disolución de jugo de frambuesas 7 M para que alcance una concentración 6,5 M? Si se tiene una disolución acuosa de acido clorhídrico 12 M y se necesita preparar dos litros de la misma disolución pero de concentración 6 M, que cantidad del acido se debe disolver?

10 Probemos lo aprendido 1. Una solución acuosa de vinagre (CH3COOH) 0,4 % p/v tiene: A) 0,4 gramos de vinagre en 1000 ml de solución. B) 0,4 gramos de vinagre en 1000 ml de solvente. C) 0,4 moles de vinagre en 100 ml de solución. D) 0,4 moles de vinagre en 100 ml de solvente. E) 0,4 gramos de vinagre en 100 ml de solución. 2. Calcule % p/v si se dispone de 250 ml de una solución que contiene 15 g de HCN. A) 6,0 % p/v B) 0,6 % p/v C) 60 % p/v D) 66 % p/v E) 0,06 % p/v 3. Los solutos y los solventes pueden presentarse en cualquiera de los estados físicos de la materia, de modo que al mezclarlos se obtienen varios tipos de soluciones. De acuerdo con lo señalado, indique la solución representativa del tipo líquido sólido. A) Sal en agua. B) Mercurio en cadmio. C) Hidrógeno ocluido en platino. D) Oxígeno en agua (l). E) Hidrógeno en agua (s).

11 Probemos lo aprendido 4. Algunas de las características de las soluciones son: I. No debe existir reacción química entre soluto y solvente. II. Debe ser homogénea desde el punto de vista macroscópico. III. El soluto puede separarse por decantación. A) Sólo I B) Sólo II C) Sólo III D) Sólo I y II E) I, II y III 5. De las siguientes alternativas, indique aquella que NO representa a una solución A) amalgama B) bronce C) aire filtrado D) agua oxigenada E) agua de mar 6. Para recuperar la sal disuelta en el agua de mar, convendría A) filtrar la solución. B) decantar la solución. C) electrolizar el agua de mar. D) centrifugar la solución. E) evaporar el agua.

12 Probemos lo aprendido 7. Una solución puede ser clasificada de acuerdo a su concentración y de acuerdo a su solubilidad. Indique las características que NO se pueden dar en una solución A) ser diluida y saturada B) ser insaturada y concentrada C) ser insaturada y diluida D) ser diluida y concentrada E) ser concentrada y sobresaturada 8. El % P/V de una solución de KCl en las condiciones indicadas debe ser %P/P A) 20% B) 40% C) 60% %P/P (peso/peso) Densidad (g/ml) D) 80% E) 90% 40 1,5 9. Para disolver la mayor cantidad posible de gas en un líquido, convendría I) aumentar la temperatura. II) aumentar la presión. III) disminuir la temperatura. A) Sólo I B) I y II C) I y III D) II y III E) I, II y III

13 Probemos lo aprendido 10. Determine la molaridad de una solución al 19,6% m/v de H 3 PO 4. (PM H 3 PO 4 = 98 g/mol) A) 0,2 M B) 0,5 M C) 1 M D) 2 M E) 5 M 11. Cuántos ml de HCl concentrado (36% p/p, d= 1,18 g/ml) deberán agregarse a 1 litro de una solución 0,2 M para obtener 2 litros de una solución 3M? A) 0,498 ml B) 4,980 ml C) 4,983 ml D) 49,83 ml E) 498,3 ml 12. Determine la molalidad de una solución al 20 % m/m de H 2 SO 4 (PM H 2 SO 4 =98 g/mol) A) 2 m B) 2,5 m C) 3 m D) 3,5 m E) 5 m