2. Soluciones
Las soluciones se caracterizan por poseer dos
tipos de componentes: soluto o sustancia
disuelta, también denominada fase dispersa
y el solvente o medio dispersante.
estado
fases
ejemplo
Gaseoso
Líquido
gaseosa – gaseosa
líquida – gaseosa
líquida – líquida
líquida – sólida
sólida – gaseosa
sólida – sólida
Mezclas gaseosas
amoníaco en agua
alcohol en agua
agua con sal
hidrógeno en níquel
cobre - oro (aleación)
Sólido
3. El proceso de disolución
Las disoluciones se forman cuando las fuerzas
de atracción entre el soluto y el solvente son
comparables en magnitud con las que existen
entre las partículas en solución entre sí, o
entre las partículas del solvente.
4. Miscibilidad y solubilidad
Cuando dos o más sustancias líquidas forman una
solución se dice que son miscibles. Si al
mezclarse forman más de una fase se dice que
son inmiscibles.
5. Solubilidad
La cantidad de soluto que se necesita para formar
una disolución saturada en una determinada
cantidad de solvente se conoce como solubilidad
de ese soluto.
H2O
KMnO4
I 2 + H2 O
I2 + CCl4
7. Factores que afectan la solubilidad
Interacciones soluto - solvente
Sustancias
polares
son solubles en
solventes polares y
las no polares son
solubles en solventes
no polares. Esto se
expresa como:
" lo semejante
disuelve lo
semejante ".
8. Factores que afectan la solubilidad
Temperatura
Para los sólidos en líquidos, generalmente un
aumento de temperatura aumenta la solubilidad.
En los gases ocurre el proceso inverso.
Sólido + Líquido Solución
∆H > 0
Gas + Líquido Solución
∆H < 0
9. Factores que afectan la solubilidad
Presión
La presión sólo tiene un efecto importante sobre la
solubilidad de los sistemas gas - líquido.
13. Diferentes tipos de soluciones
Muy pocos de los materiales que se
encuentran en la vida diaria son sustancias
puras; la mayoría de ellos están
constituidos de varias sustancias.
14. Diferentes tipos de soluciones
Al formarse una solución, se pueden presentar
tres tipos de composición o dispersión de
acuerdo con su tamaño particular:
soluciones
verdaderas
suspensiones
mecánicas
dispersiones
coloidales
15. Soluciones de diferente concentración
La masa de soluto
contenido en una
determinada masa
de solvente o de
un
determinado
volumen
de
solución,
puede
expresarse
en
forma cualitativa o
cuantitativa
diluida
concentrado
16. Disolución saturada: Ag (aq) y Cl (ac)
+
Precipitado AgCl (s)
-
Disolución
Ag(NH3)2+ (aq) y Cl- (ac)
17. Soluciones de diferente concentración
Cuantitativamente:
Solución insaturada
solución
insaturada
solvente
100 g
Son aquellas soluciones en
que la relación soluto solvente está muy por
debajo de la capacidad de
solución que tiene el
solvente.
+ soluto
T = 25°C
18. Soluciones de diferente concentración
Cuantitativamente:
Solución saturada
solución
saturada
solvente
100 g
Son aquellas que se
encuentran en un equilibrio
dinámico (⇔) con el soluto
no disuelto.
+ soluto
máximo
T = 25°C
19. Soluciones de diferente concentración
Cuantitativamente:
sobresaturada
solución
solución
insaturada
T = 90°C
solución
saturada
solvente
100 g
+ soluto
máximo
T = 25°C
T = 25°C
Contienen mayor cantidad
de soluto del que el
solvente pued recibir.
20. Unidades de concentración
• Porcentaje masa - masa (% m m-1 o % m / m):
indica la masa de soluto disuelto en 100 gramos de
solución y se expresa como:
1
%mm− =masa de soluto
×100
masa de solución
21. Unidades de concentración
• Porcentaje masa - volumen (% m v-1 o % m / v):
indica la masa de soluto disuelto en 100 mililitros
de solución y se expresa como:
1
%mv− =masa de soluto
vol. de solución
× 100
22. Unidades de concentración
• Porcentaje volumen - volumen (% v v-1 o % v / v):
indica el volumen en mL de soluto disuelto en 100
mL de solución y se expresa como:
1
%vv− =vol. de soluto
vol. de solución
× 100
23. Unidades de concentración
• Molaridad (M):
es el número de moles de soluto por litro de
solución, se expresa como:
M=moles de soluto
1 litro (1000 mL) de solución
24. Unidades de concentración
• Molalidad (m):
se define como el número de moles de soluto
por kilogramo de solvente, se expresa como:
m=moles de soluto
1 kg (1000 g) de solvente
25. Unidades de concentración
• Normalidad (N):
es el número de equivalentes gramo de soluto
por litro de solución, se expresa como:
N= # equiv. g. de soluto
1 litro (1000 mL) de solución
# equiv. g. =MM +
#H ,#OH−,o # e−
26. Unidades de concentración
• Otras relaciones matemáticas de utilidad
Dilución
Se pueden preparar soluciones de menor
concentración a partir de otras que contengan
mayor cantidad de soluto, a esto se le
denomina dilución.
(conc.1)(vol.1) = (conc.2)(vol.2)
c •v = c •v
1 1 2 2
27. Unidades de concentración
• Otras relaciones matemáticas de utilidad
Conversión de Molaridad a Normalidad
Es posible relacionar estos dos conceptos de
concentración.
N = # equiv.gramo
litro solución
# equiv.gramo =MM
#H+1,OH−1 o # e−
M= moles
litro solución
M= N
# H+1, OH-1, # e-
M =N/1
M =N
29. Propiedades Coligativas
•
Dependen de la concentración de las partículas
componentes y no de su naturaleza.
Son:
↓ de la presión de vapor
↓ en el punto de congelación
↑ del punto de ebullición
↑ en la presión osmótica
30. Propiedades Coligativas
• Presión de vapor de las soluciones
•
Los solutos no iónicos, no volátiles (por ejemplo
la glucosa C6H12O6 o la urea (NH2)2CO) al disolverse
en un solvente líquido como el agua hacen que la
presión de vapor de la solución descienda. Este
fenómeno cumple con la ley de Raoult que
establece que:
•“en soluciones diluidas la disminución de la
presión de vapor es proporcional a la fracción
molar del soluto o en su defecto la presión de
vapor de la solución es proporcional a la fracción
molar del solvente”.
31. Propiedades Coligativas
• La ley de Raoult se puede expresar como:
P=P0 X
A A
P = presión total
P0 = presión vapor
X = fracción molar
X soluto =
nazucar
nazucar +nagua
nagua
X solvente =
nazucar +nagua
32. Propiedades Coligativas
• La elevación del punto de ebullición es
directamente proporcional al número de
moles de soluto en una masa de solvente .
∆T = K × m
eb
eb
Keb = cte ebulloscópica molal
m = molalidad
• El punto de congelación de una solución
generalmente es más bajo que el punto de
congelación del solvente puro.
∆Tc = Kc × m
Kc = cte crioscópica molal
m = molalidad
33. Propiedades Coligativas
• La concentración del soluto afecta los cambios
en el punto de congelación y ebullición .
35. Propiedades Coligativas
• Presión osmótica y masa molar del soluto
Cuando el solvente y la solución están separados
por una membrana semipermeable que permite el
paso de las moléculas del solvente, se desarrolla
una presión denominada osmótica en la solución.
