Disoluciones

DISOLUCIONES

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Conten ido s 1.-    Sistemas materiales. 2. -   Disoluciones. Clasificación. 3.- For ma s de expresa r la Con cen tración di soluc ión : 3.1 .    % masa/ masa  3.2.     % masa/ volumen 3.3 .    Mola rida d 3.4.     g/ L 4. -   Proc es o de disolu ción . 5.-   Solubilidad. 6. - Propieda des c oliga tivas.

de un a

SISTEMAS MATERIALES

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44

DISOLUCIÓN (Concepto) ●

●

●

Es una mezcla homogénea de dos o mas sustancias químicas.(tal que el

tamaño molecular de la partículas sea inferior a 10--9 m.) Se llama mezcla coloidal cuando el tamaño de partícula va de 10-9 m a 2 ·10-7 m. Se llama suspensión cuando el tamaño de las partículas es del orden de 2 ·10-7 m.

Componentes de una disolución ● Soluto

(se encuentra en menor proporción).

● Disolvente

(se encuentra en mayor proporción y es el medio de dispersión).

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66

Clasificación de disoluciones Según el número de componentes. ● Según estado físico del disolvente. ● Según la proporción de los componentes. ● Según el carácter molecular de los componentes. ●

Según el número de componentes. Binarias ● Ternarias. ● ... ●

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Según estado físico del disolvente. ●

Solu to Ejemplo

Diso lve nte

• Gas • Líquido • Sólido • Gas

Gas Gas Gas Líquido

Aire Niebla Humo CO2 en agua

• Líquido • Sólido • Gas

Líquido Líquido Sólido

Petróleo Azúcar-agua H2 -platino

• Líquido

Sólido

Hg - cobre

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Según la proporción de los componentes. ●

Diluidas

• proporcionalmente tienen poco soluto.

●

Concentradas

• proporcionalmente tienen abundante soluto.

●

Saturadas

• A una T determinada la abundancia de soluto es tal que el solvente ya no es capaz de disolver mas soluto.

●

Sobresaturadas

• tiene más soluto que su punto de saturación, la sobre saturación se logra mediante procedimientos especiales como por ejemplo calentar la solución.

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10 10

Según el carácter molecular de los componentes. ●

Conductoras • Los solutos están ionizados (electrolitos) tales como disoluciones de ácidos, bases o sales,

●

No conductoras • El soluto no está ionizado

Concentración (formas de expresarla) Tanto por ciento masa-masa %m/m. ● Tanto por ciento masa-volumen %m/v. ● gramos/litro. ● Molaridad. ● ppm. ●

11 11

Tanto por ciento en masa. ●

●

Expresa la masa en gramos de soluto por cada 100 g de disolución. msoluto % masa = ————————— · 100 msoluto + mdisolvente

12 12

Tanto por ciento en masa-volumen. ●

●

Expresa la masa en gramos de soluto por cada 100 cm3 = 100 mL = 1dl de disolución. % masa/volumen = ———————

msoluto Vdisolución (dl)

13 13

Concentración en gramos/litro. ●

●

Expresa la masa en gramos de soluto por cada litro de disolución. msoluto (g) conc. (g/l) = ———————— Vdisolución (L)

14 14

15 15

Molaridad (M ) ●

●

●

Expresa el número de moles de soluto por cada litro de disolución. n g soluto / L disolución M = ——— = ——————— V (l) Msoluto siendo Msoluto la masa molar o formular del soluto.

Ej ercic io:

¿ C uá l e s la mo la ri dad d e 16 16 la dis olució n obtenid a al d iso lv er 12 g d e Na Cl e n a gua d estila da hasta o btener 250 m l d e diso luc ió n?

Expresado en moles, los 12 g de NaCl son: m 12 g n =  =  = 0,2 moles NaCl M 58,44 g/mol La molaridad de la disolución es, pues: 0,2 moles M =  = 0,8 M 0,250 L

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Relación entre %m/m y % m/v Sabemos que: % m/m = ms en 100 g dn

¿Qué volumen ocupa 100g de dn? 100 gdn Vdn = ———— ddn ¿Para 100 ml dn cuánto soluto habrá? (%m/v) Sustituyendo en la fórmula : ms % m/v = ———— . 100 ml dn = ms . d 100gdn ———— ddn gdn/ ml dn

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ppm ●

Expresa la masa en miligramos de soluto por cada 1000 g de disolución.

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Proceso de disolución

Nivel microscópico a- Proceso de dispersión Ej.: glucosa

20 20

21 21

Nivel microscópico b1- Proceso de solvatación Ej.: cloruro de sodio (Na Cl)

Nivel microscópico b2- Proceso de solvatación

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Nivel microscópico c- Reacción Química

23 23

24 24

Nivel simbólico Los procesos antes descriptos también pueden expresarse simbólicamente: ● Dispersión C6H12O6 (s) → C6H12O6 (s) (dis) ● Solvatación NaCl (s) → Na +(aq) + Cl –(aq) ● Reacción Química Na (s) + H2O → Na +(aq)+ OH –(aq)+ H2(g) ●

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Solubilidad Es la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en una determinada cantidad de disolvente (normalmente suelen tomarse 100 g). ● La solubilidad varía con la temperatura (curvas de solubilidad). ●

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Gráficas de la solubilidad de diferentes sustancias en agua ●

Como vemos, la solubilidad no aumenta siempre con la temperatura, ni varía de manera lineal.

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Propiedades coligativas Las disoluciones tienen diferentes propiedades que los disolventes puros. ● Es lógico pensar que cuánto más concentradas estén las disoluciones mayor diferirán las propiedades de éstas de las de los disolventes puros. ●

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Propiedades coligativas Disminución de la presión de vapor. ● Aumento de temperatura de ebullición. ● Disminución de la temperatura de fusión. ● Presión osmótica (presión hidrostática ●

necesaria para detener el flujo de disolvente puro a través de una membrana semipermeable).

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Presión osmótica