Disoluciones 2010

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Disoluciones 2010

  1. 1. DISOLUCIONES Unidad 3
  2. 2. Contenidos (1) <ul><li>1.-      Sistemas materiales. </li></ul><ul><li>2.-    Disoluciones. Clasificación. </li></ul><ul><li>3.- Concentración de una disolución </li></ul><ul><li>3.1.     En g/l (repaso). </li></ul><ul><li>3.2.      % en masa (repaso). </li></ul><ul><li>3.3.     % en masa/volumen. </li></ul><ul><li>3.4.     Molaridad. </li></ul><ul><li>3.5.     Fracción molar </li></ul>
  3. 3. Contenidos (2) <ul><li>4.-   Preparación de una disolución. </li></ul><ul><li>5.-    Fenómeno de la disolución. </li></ul><ul><li>6.-     Solubilidad. </li></ul><ul><li>7.- Propiedades coligativas de las disoluciones (cualitativamente). </li></ul>
  4. 4. SISTEMAS MATERIALES REPASO
  5. 5. DISOLUCIÓN (Concepto) <ul><li>Es una mezcla homogénea de dos o mas sustancias químicas tal que el tamaño molecular de la partículas sea inferior a 10 --9 m. </li></ul><ul><li>Se llama mezcla coloidal cuando el tamaño de partícula va de 10 -9 m a 2 ·10 -7 m. </li></ul><ul><li>Se llama suspensión cuando el tamaño de las partículas es del orden de 2 ·10 -7 m. </li></ul>
  6. 6. Componentes de una disolución <ul><li>Soluto (se encuentra en menor proporción). </li></ul><ul><li>Disolvente (se encuentra en mayor proporción y es el medio de dispersión). </li></ul>
  7. 7. Clasificación de disoluciones <ul><li>Según el número de componentes. </li></ul><ul><li>Según estado físico de soluto y disolvente. </li></ul><ul><li>Según la proporción de los componentes. </li></ul><ul><li>Según el carácter molecular de los componentes. </li></ul>
  8. 8. Según el número de componentes. <ul><li>Binarias </li></ul><ul><li>Ternarias. </li></ul><ul><li>... </li></ul>
  9. 9. Según estado físico de soluto y disolvente. <ul><li>Soluto Disolvente Ejemplo </li></ul><ul><ul><li>Gas Gas Aire </li></ul></ul><ul><ul><li>Líquido Gas Niebla </li></ul></ul><ul><ul><li>Sólido Gas Humo </li></ul></ul><ul><ul><li>Gas Líquido CO 2 en agua </li></ul></ul><ul><ul><li>Líquido Líquido Petróleo </li></ul></ul><ul><ul><li>Sólido Líquido Azúcar-agua </li></ul></ul><ul><ul><li>Gas Sólido H 2 -platino </li></ul></ul><ul><ul><li>Líquido Sólido Hg - cobre </li></ul></ul><ul><ul><li>Sólido Sólido Aleacciones </li></ul></ul>
  10. 10. Según la proporción de los componentes. <ul><li>Diluidas </li></ul><ul><ul><li>(poca cantidad de soluto) </li></ul></ul><ul><li>Concentradas </li></ul><ul><ul><li>(bastante cantidad de soluto) </li></ul></ul><ul><li>Saturadas </li></ul><ul><ul><li>(no admiten mayor concentración de soluto) </li></ul></ul>
  11. 11. Según el carácter molecular de los componentes. <ul><li>Conductoras </li></ul><ul><ul><li>Los solutos están ionizados (electrolitos) tales como disoluciones de ácidos, bases o sales, </li></ul></ul><ul><li>No conductoras </li></ul><ul><ul><li>El soluto no está ionizado </li></ul></ul>
  12. 12. Concentración (formas de expresarla) <ul><li>gramos/litro </li></ul><ul><li>Tanto por ciento en masa. </li></ul><ul><li>Tanto por ciento en masa-volumen. </li></ul><ul><li>Molaridad. </li></ul><ul><li>Normalidad (ya no se usa). </li></ul><ul><li>Fracción molar. </li></ul><ul><li>Molalidad. </li></ul>
  13. 13. Concentración en gramos/litro. <ul><li>Expresa la masa en gramos de soluto por cada litro de disolución. </li></ul><ul><li> m soluto (g) conc. (g/l) = ———————— V disolución (L) </li></ul>REPASO
  14. 14. Tanto por ciento en masa. <ul><li>Expresa la masa en gramos de soluto por cada 100 g de disolución. </li></ul><ul><li> m soluto % masa = ————————— · 100 m soluto + m disolvente </li></ul>REPASO
  15. 15. Tanto por ciento en masa-volumen. <ul><li>Expresa la masa en gramos de soluto por cada 100 cm 3 de disolución. </li></ul><ul><li> m soluto % masa/volumen = ———— x100 V disolución </li></ul>
  16. 16. Molaridad ( M ). <ul><li>Expresa el número de moles de soluto por cada litro de disolución. </li></ul><ul><li> n m soluto Mo = ——— = ——————— V (l) M soluto ·V (l) </li></ul><ul><li>siendo V (l) el volumen de la disolución expresado en litros </li></ul>
  17. 17. Ejercicio: ¿ Cuál es la molaridad de la disolución obtenida al disolver 12 g de NaCl en agua destilada hasta obtener 250 ml de disolución? <ul><li>Expresado en moles, los 12 g de NaCl son: </li></ul><ul><li>m 12 g n =  =  = 0,2 moles NaCl M 58,44 g/mol </li></ul><ul><li>La molaridad de la disolución es, pues: </li></ul><ul><li>0,2 moles M =  = 0,8 M 0,250 L </li></ul>
  18. 18. Relación entre M con % en masa y densidad de disolución <ul><li>Sabemos que: </li></ul><ul><li> m s 100 m s % = —— · 100 = ———— m dn V dn · d dn </li></ul><ul><li>Despejando V dn : </li></ul><ul><li> 100 m s V dn = ———— % · d dn </li></ul><ul><li>Sustituyendo en la fórmula de la molaridad: </li></ul><ul><li> m s m s · % · d dn % · d dn Mo = ———— = —————— = ———— M s · V dn M s · 100 m s 100 M s </li></ul>
  19. 19. Ejercicio: ¿Cuál será la molaridad de una disolución de NH 3 al 15 % en masa y de densidad 920 kg/m 3 ? <ul><li>920 kg/m 3 equivale a 920 g/L </li></ul><ul><li> % · d dn 15 · 920 g · L -1 Mo = ———— = ————————— = 8,11 M 100 M s 100 · 17 g · mol -1 </li></ul>
  20. 20. Riqueza (  ) <ul><li>Las sustancias que se usan en el laboratorio suelen contener impurezas. </li></ul><ul><li>Para preparar una disolución se necesita saber qué cantidad de soluto puro se añade. </li></ul><ul><li> m sustancia (pura)  = ——————————— · 100 m sustancia (comercial) </li></ul><ul><li>De donde </li></ul><ul><li>100 m sust. (comercial) = m sust. (pura) · ——  </li></ul>
  21. 21. Ejemplo: ¿Como prepararías 100 ml de una disolución 0’15 M de NaOH en agua a partir de NaOH comercial del 95 % de riqueza? <ul><li>m = Molaridad · M (NaOH) · V m = 0’15 mol/l · 40 g/mol · 0’1 l = = 0’60 g de NaOH puro </li></ul><ul><li> 100 m NaOH (comercial) = m NaOH (pura) · —— = 95 </li></ul><ul><li> 100 = 0’60 g · —— = 0’63 g NaOH comercial 95 </li></ul>
  22. 22. Ejercicio: Prepara 250 cm 3 de una disolución de HCl 2  M, sabiendo que el frasco de HCl tiene las siguientes indicaciones: d=1’18 g/cm 3 ; riqueza = 35 % <ul><li>m = Molaridad · M (HCl) · V m = 2 mol/l · 36’5 g/mol · 0’25 l = = 18’3 g de HCl puro que equivalen a </li></ul><ul><li>100 18’3 g ·—— = 52’3 g de HCl comercial 35 </li></ul><ul><li> m 52’3 g V = — = ————— = 44’3 cm 3 d 1’18 g/cm 3 </li></ul>
  23. 23. Fracción molar (  ) <ul><li>Expresa el cociente entre el nº de moles de un soluto en relación con el nº de moles total (soluto más disolvente). </li></ul><ul><li> n soluto  soluto = ————————— n soluto + n disolvente </li></ul><ul><li>Igualmente </li></ul><ul><li> n disolvente  disolvente = ————————— n soluto + n disolvente </li></ul>
  24. 24. Fracción molar (  ) (cont.). <ul><li> n soluto + n disolvente  soluto +  disolvente = ————————— = 1 n soluto + n disolvente </li></ul><ul><li>Si hubiera más de un soluto siempre ocurrirá que la suma de todas las fracciones molares de todas las especies en disolución dará como resultado “1”. </li></ul>
  25. 25. Ejemplo: Calcular la fracción molar de CH 4 y de C 2 H 6 en una mezcla de 4 g de CH 4 y 6 g de C 2 H 6 y comprobar que la suma de ambas es la unidad. <ul><li> 4 g 6 g n (CH 4 ) =———— = 0,25 mol; n (C 2 H 6 ) =————= 0,20 mol 16 g/mol 30 g/mol </li></ul><ul><li> n (CH 4 ) 0,25 mol  (CH 4 ) = ———————— = ————————— = 0,56 n (CH 4 ) + n (C 2 H 6 ) 0,25 mol + 0,20 mol </li></ul><ul><li> n (C 2 H 6 ) 0,20 mol  (C 2 H 6 ) = ———————— = ————————— = 0,44 n (CH 4 ) + n (C 2 H 6 ) 0,25 mol + 0,20 mol </li></ul><ul><li>  (CH 4 ) +  (C 2 H 6 ) = 0,56 + 0,44 = 1 </li></ul>

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