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Soluciones Soluciones Presentation Transcript

  • QUÍMICA MÉDICA ESCUELA DE MEDICINACHICLAYO, JUNIO 2011 EQUIPO DE QUÍMICA MÉDICA
  • Es una mezcla homogéneade dos o mas sustanciasquímicas. Los componentes de unadisolución son SOLUTO(Sustancia disuelta, que estaen menor proporción) yDISOLVENTE (Es elmedio de dispersión, esta enmayor proporción ydetermina el estado deagregación en el que seencuentra la disolución).
  • Ejemplos:•Disolución de glucosa(s) en H2O(l): glucosa(ac);C6H12O6(ac)•Disolución de metanol(l) en H2O(l): metanol(ac);CH3OH(ac)•Disolución de O2(g) en H2O(l): [respiración de peces]•Disolución acuosa de NaCl, KCl, CaCl2 y C6H12O6:[un suero fisiológico]
  • Según el número de componentes.Según estado físico de soluto ydisolvente.Según la proporción de loscomponentes.Según el carácter molecular de loscomponentes.
  • Binarias.Ternarias.Cuaternarias ...
  • Soluto Disolvente Estado de la Ejemplo disolución resultante• Gas Gas Gas Aire• Líquido Gas Gas Niebla• Sólido Gas Gas Polvo en aire• Gas Líquido Líquido CO2 en agua• Líquido Líquido Líquido Petróleo• Sólido Líquido Líquido Azúcar en agua• Gas Sólido Sólido H2 en el paladio• Líquido Sólido Sólido Amalgama• Sólido Sólido Sólido Aleaciones
  • Saturada, contiene la máxima cantidad de un solutoque se disuelve en un disolvente en particular, a unatemperatura especifica. No admite mayorconcentración de soluto.No saturada o insaturada, contiene menorcantidad de soluto que la que es capaz de disolver.Sobresaturada, contiene más soluto que el quepuede haber en una disolución saturada. Son muyinestables.
  • •Electrolíticas (conducenla corriente eléctrica):soluto se disocia en iones. Ejem: ácidos, bases osales.•No electrolíticas (noconducen la corrienteeléctrica): soluto no sedisocia en iones. Ejem:azúcar
  • Máxima cantidad de solutoen gramos que se puededisolver en un determinadodisolvente a una temperaturaespecífica.“Lo semejante disuelve a losemejante”, es de gran ayudapara predecir la solubilidad deuna sustancia en determinadodisolvente.
  • 1. A 0 ºC la solubilidad del NaCl es de 37,5 g/100 g H2O.A la Tº dada, clasifica las siguientes disoluciones: Una disolución que contenga 37,5 g de NaCl en 50 g de agua. Una disolución que contenga 20 g NaCl en 100 g de agua. Una disolución que contenga 18,75 g NaCl en 50 g de agua.
  • Factores que afectan a la solubilidad: Interacciones soluto-disolvente Efecto de la temperatura Efecto de la presión
  • -Dos sustancias que tienen el mismo tipo y magnitud de fuerzasintermoleculares serán solubles entre sí.-La solubilidad de las sustancias no polares en agua es muypequeña, y en general los compuestos orgánicos no sonsolubles en agua. Sin embargo, existen unos pocos compuestosorgánico solubles en agua como el metanol, etanol y eletilenglicol. Todos ellos poseen grupos –OH en la molécula,observándose un aumento de la solubilidad por interaccionespor puentes de H. etanol etilenglicol glicerol
  • Solubilidad de los sólidos en líquidos: sólido + líquido disolución ∆H disolución > 0 Generalmente la solubilidadde los sólidos en aguaaumenta con la temperaturaya que aumenta la movilidadde los iones o las moléculasque forman tanto al solutocomo al disolvente yfavorecen la mezcla (comoforma de agitación), aunquehay excepciones
  • Solubilidad de los gases en líquidos: gas + líquido disolución ∆Hdisolución< 0La solubilidad de los gases en agua por lo generaldisminuye al aumentar la Temperatura.
  • La presión tiene un efecto importante sobre lasolubilidad para los sistemas gaseosos. A una Tªdeterminada, el aumento de presión implica unincremento en la solubilidad del gas en el líquido. Ley de Henry: Cg = k PgDonde:Cg= Concentración del gasen la disoluciónPg= Presión parcial del gassobre la disolución
  • ¿COMO PREPARAR UNA DISOLUCIÓN? de1) Calcular la cantidad soluto apropiada para el volumen deseado de disolución.2) Disolver todo el soluto en un poco de disolvente.3) Enrasar: diluir la mezcla con más disolvente hasta el volumen deseado de disolución.4) Homogenizar.
  • Se utiliza el término concentración para describir la cantidad de solutopresente en determinada cantidad de una disolución.Las unidades de concentración más comunes son:Porcentaje en masa (%m); es decir, los gramos de solutocontenidos en 100 g de disolución. msoluto Donde: % masa = ———— x 100 msolucion = msoluto + mdisolvente msolucion Para disoluciones muy diluidas se utiliza partes por millón (ppm): ppm = %masa x 104 ppm = mg/Kg = mg/L
  • Porcentaje en volumen(%V); es decir, los mililitros de solutocontenidos en 100 ml de disolución. Vsoluto Donde: %volumen = ———— x 100 Vsolución = Vsoluto + Vdisolvente Vsolución Porcentaje masa en volumen(%m/V); es decir, los gramos de solutocontenidos en 100 ml de disolución. msoluto % masa/volumen = ———— x 100 Vsolución
  • moles de A χA = ————————— moles totales Σxi= xA+xB+....= 1Molaridad (M); define el número de moles de solutocontenidos en un litro de disolución. moles de soluto moles Molaridad = ————————— = litros de disolución litro
  • Molalidad (m); define el número de moles de solutodisueltos en 1 Kg. (1000gr) de un disolvente. moles de soluto Molalidad = ————————— Kg. de disolvente No eq. soluto Normalidad = ————————— litros de disolución
  • Ejemplos: 1.¿Cuántos gramos de glucosa hay en 250 ml de una disolución acuosa de glucosa del 2,0% en masa que tiene una densidad de 1,02 g/ml? 2¿Cuál es la concentración molar de 800ml de una solución que contiene 196g de ácido sulfúrico? 3. ¿Cuántos gramos de glucosa hay en 250ml de una disolución de glucosa (ac) 0.25M?
  • 4. Calcular:a)Calcular los gramos de agua que se debe agregar a26.2 g de cloruro de magnesio para preparar unadisolución al 1.5% en masa.b) Calcular la molalidad de una disolución preparadaañadiendo 14.3 g de sacarosa (C12H22O11) a 676 g deagua. ¿Cuánto vale la fracción molar de sacarosa?c) La concentración de dióxido de carbono en los cienprimeros metros de profundidad en los mares es delorden de 2 milimoles por cada kilogramo de disolución.Expresar dicha concentración en ppm.
  • 5.¿Cuál es el volumen de ácido sulfúrico concentrado dedensidad 1,84 g/ml, conteniendo 98% en masa de ácidosulfúrico, necesario para preparar 1litro de ácido sulfúrico1M?6. Con los datos anteriores, calcule el volumen de ácidonecesario para preparar 500 ml de ácido al 1N.7. ¿Cuál es la molaridad de una solución de ácido sulfúrico,cuyo volumen es de 500 ml y contiene 19,6 g de ácido
  • DILUCION Para la preparación de disoluciones diluidas a partir de disoluciones más concentradas, se tiene que:moles de soluto después de diluir = moles de soluto antes de diluir En un proceso de dilución se conserva el numero de moles de soluto McVc= MdVd
  • Ejemplo:1.¿Qué volumen de una disolución de glucosa(ac) 0,25M senecesita para preparar 750 ml de otra disolución 0,013 M pordilución?2.¿Qué concentración tiene la disolución resultante de diluir39 ml de disolución de glucosa(ac) 0,25 M hasta 750 ml?3. Se tiene 2 litros de ácido nítrico al 4M. Calcúlese el volumende agua a agregarse para obtener el mismo ácido al 1,5 M.
  • Propiedades que dependen únicamente de lacantidad (concentración) de soluto añadida (moles omoléculas de soluto), pero no de su naturaleza (de quésoluto sea). Las disoluciones tienen diferentes propiedades que losdisolventes puros. Es lógico pensar que cuánto más concentradas estén lasdisoluciones mayor diferirán las propiedades de éstas delas de los disolventes puros.
  • Disminución de la presión de vapor.Aumento de temperatura de ebullición.Disminución de la temperatura decongelación.Presión osmótica (presión hidrostáticanecesaria para detener el flujo dedisolvente puro a través de una membranasemipermeable).
  • …PROPIEDADES COLIGATIVAS DISMINUCIÓN DE LA PRESIÓN DE VAPOR (Ley de Raoult):Al añadir un soluto a un disolvente puro, seproduce una disminución de la presión devapor del disolvente. La relación entre la presiónde vapor del disolvente (PA) sobre la disolución yla concentración se expresa mediante la ley deRaoult: PA = χA P° Donde: P°= Presión de vapor del disolvente puro
  • …PROPIEDADES COLIGATIVAS AUMENTO DE LA TEMPERATURA DE EBULLICIÓN:El punto de ebullición de una disolución es mayor que elpunto de ebullición del disolvente puro.Esto se debe a la disminución en la presión de vapor en ladisolución (Ley de Raoult). Se deben alcanzar Tª más altasantes de que hierva, es decir, antes de que su presión devapor iguale la presión externa. donde: ∆Te= Te- Teo = ke Te = punto de ebullición de la disolución molalidad Teo = punto de ebullición del disolvente puro ke = constante molal del punto de ebullición
  • …PROPIEDADES COLIGATIVASDISMINUCIÓN DE LA TEMPERATURA DE CONGELACIÓN: El punto de congelación de una disolución es menor que el punto de congelación del disolvente puro. Esto es consecuencia directa de la disminución en la presión de vapor del disolvente por el soluto. El disolvente puro se separa cuando la disolución se congela. donde: ∆Tf= Tfo - Tf = kf molalidad Tf = punto de congelación de la disolución Tfo = punto de congelación del disolvente puro kf = constante molal del punto de congelación
  • …PROPIEDADES COLIGATIVAS PRESIÓN OSMÓTICA:El proceso detransferencia de disolventepuro a través de unamembrana semipermeabledesde una disolucióndiluida a otra másconcentrada, se llamaósmosis.
  • …PROPIEDADES COLIGATIVAS…PRESION OSMOTICA Como consecuencia de la ósmosis el nivel de agua asciende por una de las ramas de la U:La presión osmótica (π) es la presión requerida para πparar el proceso de ósmosis, y es igual a la presiónexterna (P).
  • …PROPIEDADES COLIGATIVAS …PRESIÓN OSMÓTICA Si P < π, la ósmosis tiene lugar en sentido normal. Donde: M = molaridad de la disolución R= Constante de los gases (0.08206 L(atm)/mol(K)) T = Tª en Kelvin Si P > π, las moléculas de disolvente puro Presiónatraviesan la membrana desde la disoluciónmás concentrada hacia la menosconcentrada. Este proceso se denominaósmosis inversa, y se utiliza para obtener Agua pura Agua de maragua potable a partir de agua de mar.
  • Muchas gracias …..