Disoluciones. Química General II 2011

Transcripción

1 Disoluciones Química General II 2011

2 Disolución Es una mezcla homogénea de dos o mas sustancias. Componentes: Soluto: Sustancia (s) presente (s) en menor cantidad en una disolución, son las sustancias que están disueltas. Disolvente: Es la sustancia que está en mayor cantidad en una disolución y define el estado físico de dicha disolución.

3 Disoluciones

4 Tipos de disolución Las disoluciones pueden ser: Gaseosa Sólida Líquida

5 Proceso de disolución 1. Rompimiento de las fuerzas de atracción intermolecular del solvente. 2. Rompimiento de las fuerzas de atracción intermolecular del soluto. 3. Formación de nuevas fuerzas de atracción intermolecular entre soluto y solvente.

6 Proceso de disolución

7 Solubilidad Es una medida de la cantidad de soluto que se disolverá en una cantidad dada de disolvente a una temperatura dada.

8 Factores que afecta la solubilidad 1. Naturaleza química y estructura de los constituyentes. 2. Temperatura. 3. Presión.

9 Naturaleza química de los constituyentes. Regla general: Semejante disuelve a lo semejante. Es probable que dos sustancias cuyas fuerzas intermoleculares son del mismo tipo y magnitud sean solubles entre si.

10 Naturaleza química de los constituyentes. Soluto Solvente Solubilidad Polar Polar Soluble Apolar Apolar Soluble Polar Apolar Insoluble Apolar Polar Insoluble Iónico Polar Probablemente es soluble

11 Naturaleza química de los constituyentes. Entre estas sustancias hay solubilidad:

12 Naturaleza química de los constituyentes. Dos líquidos son miscibles si son completamente solubles entre sí en todas las proporciones. La solubilidad de compuestos iónicos en solventes polares como el agua depende de factores como: La carga del ión (mayor carga, se solubiliza más). Tamaño del ión (menor tamaño se solubiliza más) Posibilidad de solvatación.

13 Solvatación Proceso mediante el cual un ión o una molécula se rodea por moléculas del disolvente, distribuidas en forma específica. Cuando el disolvente es agua, el proceso de llama hidratación. Cuando el soluto es un compuesto iónico hay una atracción electrostática entre el mismo y el dipolo del solvente y a la interacción que se genera se le conoce como ión-dipolo. Por tanto es importante conocer las reglas de solubilidad.

14 Solvatación

15 Temperatura El proceso de disolución depende de factores termodinámicos. El calor de disolución depende de: Donde cada cambio de entalpía corresponde a las etapas del proceso de disolución.

16 Temperatura Por tanto el proceso puede ser: Exotérmico: libera calor Endotérmico: absorbe calor Sin embargo la solubilidad debe probarse experimentalmente, no hay una correlación clara entre el signo de la entalpía de disolución y el comportamiento de solubilidad al variar la temperatura.

17 Temperatura En términos generales: La solubilidad de los sólidos en agua aumenta al aumentar la temperatura. La solubilidad de los gases en agua disminuye al aumentar la temperatura.

18 Presión La presión no tiene influencia en la solubilidad de líquidos y sólidos. En gases el efecto se establece a través de la ley de Henry: La solubilidad de un gas en un líquido es directamente proporcional a la presión del gas sobre la disolución.

19 Presión Ley de Henry: Donde c es la concentración molar (moles/l) del gas disuelto y P es la presión del gas sobre la disolución. k = constante de Ley de Henry, específica para cada gas. A mayor presión, mayor concentración y por ende mayor solubilidad. A menor presión, menor concentración y por ende menor solubilidad.

20 Tipos de disoluciones Las disoluciones se pueden clasificar por su capacidad para disolver un soluto. Clasificación Disolución insaturada Disolución saturada Disolución sobresaturada.

21 Disolución saturada Contiene la máxima cantidad de un soluto que se disuelve en un disolvente en particular a una temperatura específica. Es una disolución homogénea, no hay precipitación. Si se agrega mas soluto no se disuelve, únicamente se separa como otra fase.

22 Disolución no saturada o insaturada Contiene menor cantidad de soluto que la que es capaz de disolver. Puede agregarse mas soluto y mantener una disolución homogénea.

23 Disolución sobresaturada Contiene mas soluto que el que puede haber en una disolución saturada. No es muy estable, si está muy sobresaturada ocurre precipitación y si está poco sobresaturada, el exceso de soluto se separa lentamente por cristalización formando cristales ordenados. Si se agrega mas soluto precipita el exceso.

24 Tipos de disolución.

25 Ejercicios La solubilidad de una sal X es de 5 g por cada 100 g de agua a 25ºC. Como se prepararía una disolución saturada, insaturada y sobresaturada?

26 Ejercicios La solubilidad de una sal en agua a 25ºC es 24 g / 100 g de agua. En 100 ml de agua se disuelven 24 g de la sal y se calienta a 50ºC obteniendo una disolución transparente. a) Esta disolución se clasifica según su grado de saturación como... b) Esa misma disolución se enfría lentamente hasta 20ºC obteniendo una disolución translucida, como se clasifica según su grado de saturación?

27 Ejercicios La solubilidad de una sal a 10ºC es de 20 g sal /100 g de agua, y a 60ºC es de 95 g sal /100 g de agua. a) Se tienen 300 g de disolución saturada a 60ºC, que cantidad de soluto contiene? b) Cuántos gramos de agua hay en 300 g de disolución a 60ºC? c) Si los 300 g de disolución saturada a 60ºC se enfría a 10ºC, que cantidad de soluto precipita?

28 Ejercicios La solubilidad del acetato de sodio es de 46.5 g por 100 g de agua a 20ºC. Cuánto soluto se necesita para preparar 500 g de solución saturada a 20ºC?

29 Ejercicio Una muestra de 3.20 g de una sal se disuelve en 9.10 g de agua para formar una disolución saturada a 25 C. Cual es la solubilidad (en g de sal/ 100 g de agua) de la sal?

30 Ejercicio La solubilidad del nitrato de potasio es de 155 g por 100 g de agua a 75 C, y de 38.0 g a 25 C. Cuál es la masa (en gramos) de nitrato de potasio que cristalizará al enfriar exactamente 100 g de esta disolución saturada de 75 C a 25 C?

31 Ojo Leer en el libro de Chang 10ma edición el capítulo 12: 12.1, 12.2, 12.4, 12.5 para repasar lo antes visto para preparar lo que viene.