Soluciones quimica

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Soluciones quimica

  1. 1. Química Básica II Unidad de Competencia. SOLUCIONESEl estudio de las soluciones es fundamental en el quehacer químico e industrialpues gran cantidad de reacciones químicas se dan precisamente en solución.También es importante en las ciencias biológicas y médicas ya que muchoscomponentes bioquímicos como azúcares, vitaminas, y sales minerales seencuentran en solución.A continuación le expresamos la definición de solución:Solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias que interactúaníntimamente a nivel de los átomos, moléculas o iones para formar un todo con suscaracterísticas propias.La definición nos indica que se trata de una mezcla de sustancias, por ello esimportante que conozcas que partes constituyen a una solución y que nombreespecífico reciben para diferenciarlos; por ello en el siguiente apartado definimoscuáles son los componentes y cómo se llaman.COMPONENTES DE UNA SOLUCIÓNUna solución típica está formada por dos componentes básicos conocidos comosolvente o disolvente y el soluto.El solvente es una sustancia que contiene al soluto y es el que se encuentra enmayor cantidad, disuelve al soluto, lo disgrega o separa en sus iones, moléculas oátomos que se integran al solvente mismo.El soluto es la sustancia que se disuelve y se encuentra en menor cantidad oproporción que el solvente.FACTORES QUE AFECTAN LA SOLUBILIDAD Efecto de la naturaleza química del soluto y del solvente: Para tener una idea de si una sustancia se puede disolver o no en otra hay que tomar en cuenta el siguiente enunciado “lo semejante disuelve a lo semejante”. Esto significa que dependiendo de la naturaleza de las sustancias estas se van a disolver o no en otras, así tenemos que las sustancias polares o iónicas tienden a ser más solubles en solventes polares, y las sustancias no polares se disolverán en solventes no polares. Efecto de la temperatura: La temperatura tiene efectos muy importantes en la solubilidad de las sustancias. Se han encontrado en una serie de
  2. 2. Química Básica II Unidad de Competencia. experimentos que los sólidos generalmente son más rápidamente solubles en solventes calientes que en fríos. Aunque en ocasiones el sólido no se ve favorecido por el aumento en la temperatura del solvente sino todo lo contrario, por lo que existen sustancias que se preparan menor temperatura, provocando con esto su máxima estabilidad a bajas temperaturas.Pero lo más común es que, para las sustancias sólidas, disueltas en solventeslíquidos un aumento en la temperatura genera un aumento en la solubilidad de lassustancias; lo anterior podemos verlo cuando preparamos una limonada, siagregamos el hielo antes del azúcar, veremos que a medida de que el agua sepone fría el azúcar se disolverá cada vez menos al grado de no poder endulzar lalimonada por más que le agreguemos azúcar.Sin embargo para un gas la temperatura tiene una efecto contrario:La solubilidad de un gas en un líquido disminuye con un aumento en latemperatura y viceversa, esto es debido a que las moléculas del gas tienden aocupar un mayor volumen, al aumentar la temperatura se incrementa la energíacinética de las moléculas y tienden a escapar del líquido. Efecto de la presión: Los cambios pequeños tienen poco efecto sobre las solubilidades de los sólidos en los líquidos, o de líquidos en líquidos, pero tienen un efecto muy marcado en la solubilidad de los gases en líquidos.“La solubilidad de un gas en un líquido es directamente proporcional a la presióndel gas sobre la solución”; esta es la ley de Henry.PROCESO DE DISOLUCIÓNDisolución es el proceso mediante el cual el soluto se disgrega e incorpora alsolvente.Este proceso se puede presentar en dos formas básicas:Solvatación: Mediante este proceso se disuelven solutos polares o iónicos ensolventes del mismo tipo. Las fuerzas de atracción entre las moléculas decualquier líquido o sólido puro deben ser bastante fuertes, de lo contrario lasmoléculas se dispersarían provocando una vaporización inmediata.Dispersión: Cuando los componentes de la solución son no polares la disoluciónse presenta más que nada como un fenómeno de dispersión. Las moléculas de losgases y aún las de muchos sólidos y líquidos ejercen fuerzas intermoleculares tanpequeñas entre sí que pueden ser dispersadas entre moléculas de naturalezasimilar.
  3. 3. Química Básica II Unidad de Competencia.PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS SOLUCIONESCiertas propiedades físicas de las soluciones dependen del número de partículasde soluto en solución más que de su composición química. Debido a que estaspropiedades son resultado de un efecto colectivo, se les llama propiedadescoligativas. Dichas propiedades son:Presión de vapor: La presión de vapor se puede considerar como la tendencia delas moléculas a escapar de la superficie de un solvente líquido, al estado gaseoso.La presencia de un soluto reduce la cantidad de moléculas libres que puedenpasar al estado gaseoso, disminuyendo con esto la presión de vapor.Punto de ebullición: Un líquido hierve cuando su presión de vapor se iguala a lapresión atmosférica. Una solución con una presión de vapor menor tendrá unpunto de ebullición más alto que el solvente puro, lo cual se debe a que serequiere más energía para liberar a las moléculas del solvente que están unidas alsoluto.Punto de congelación: El punto de congelación, es la temperatura a la cual unlíquido pasa al estado sólido, disminuye con la presencia de partículas de solutoque impiden que las moléculas del solvente se empaqueten para formar el estadosólido.CLASIFICACIÓN DE LAS SOLUCIONESTipos de soluciones de acuerdo al estado físico de sus componentes: Aúncuando en química se encuentran soluciones con muchos componentes, las máscomunes son las binarias, que contienen dos componentes. Las solucionesbinarias se pueden clasificar de acuerdo con el estado físico del soluto y elsolvente. Las soluciones pueden estar formadas por cualquier combinación desustancias en los tres estados físicos de la materia, líquido, sólido o gaseoso, perosiempre constan de una sola fase. La solución tendrá siempre un solo estadofísico que será determinado por el componente que más abundante(solvente).TIPO DE SOLUCIÓN SOLVENTE SOLUTO EJEMPLO Gas Acero inoxidable (H2 en Fe) Sólida Sólido Líquido Amalgamas (Hg en Ag) Sólido Bronce (Cu en Fe) Gas Agua mineral (CO2 en H2O) Líquida Líquido Líquido Anticongelante Sólido Agua de mar (sales en H2O) Gas Aire (N2, O2, etc) Gaseosa Gas Líquido Líquidos volátiles Sólido Desodorante ambientalTipos de soluciones de acuerdo a la cantidad de soluto que contienen:
  4. 4. Química Básica II Unidad de Competencia.Dependiendo de la cantidad de soluto disuelto en las soluciones se puedenclasificar en:Soluciones empíricas: Cuando es estas se han tomado cantidades al azar desoluto y solvente sin una base específica de medición.Estas a su vez se clasifican en:Solución diluida: Solución que contiene una pequeña cantidad de soluto.Solución saturada: Solución que está en equilibrio con el soluto no disuelto.Solución sobresaturada: Contiene más soluto que el que corresponde a laconcentración en equilibrio. Es muy inestable en presencia de un pequeño excesode soluto.Soluciones valoradas: Es aquella en la que se toman en cuenta cantidades fijasde soluto y solvente en su preparación, calculadas previamente por métodosquímicos o físicos.BIBLIOGRAFIA BASICA:“QUIMICA GENERAL”SCHAUM DANIELMcGRAUL – HILL“QUIMICA II”Colegio de Estudios Científicos y Tecnológicos del Estado de Sonora.

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