Disoluciones formas de expresar las soluciones

16,083 views

Published on

0 Comments
2 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
16,083
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
183
Actions
Shares
0
Downloads
181
Comments
0
Likes
2
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Disoluciones formas de expresar las soluciones

  1. 1. Disoluciones. Propiedades coligativas
  2. 2. DISOLUCIONES
  3. 3. • Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias en proporción variable.
  4. 4. • En general, nos referimos a la mezcla homogénea de dos sustancias.• En muchas ocasiones el disolvente es el agua, disolvente universal por excelencia.
  5. 5. . Disolvente y soluto• En una disolución, o solución, el disolvente es la sustancia que hace de medio de disolución v suele estar en mayor proporción que el soluto.
  6. 6. . Disolvente y soluto• El soluto es la sustancia que se disuelve v suele estar en menor proporción.
  7. 7. . Disolvente y soluto• Una disolución es diluida Si contiene una pequeña proporción de soluto; y es concentrada Si la proporción es algo mayor.
  8. 8. . Disolvente y soluto• Estos son términos vagamente cualitativos.• Una disolución es no saturada si contiene menor cantidad de soluto que la disolución saturada.
  9. 9. . Disolvente y soluto• Si se añade más soluto a una disolución no saturada, éste se disuelve.• Una disolución es saturada Si el soluto disuelto está en equilibrio con el no disuelto.
  10. 10. . Disolvente y soluto• Se dice que ya no admite más soluto a esa temperatura.• Una disolución es sobresaturada Si contiene más soluto disuelto que el correspondiente a la disolución saturada.• Es inestable en presencia de un pequeño exceso de soluto.
  11. 11. . Disolvente y soluto• La solubilidad de un soluto en un disolvente es la cantidad de soluto que se disuelve en una .determinada cantidad de disolvente.• La solubilidad depende de la temperatura.
  12. 12. . Disolvente y soluto• Las sustancias que se disuelven en el agua se pueden clasificar en:• No electrólitos.• Sus disoluciones no conducen la corriente eléctrica.• Estas sustancias son generalmente de tipo molecular y se disuelven como moléculas, es decir, no se disocian al disolverse.
  13. 13. . Disolvente y soluto• Electrólitos.• Sus disoluciones acuosas conducen la corriente.• Al disolverse se disocian en iones.• En general, son compuestos iónicos (por ejemplo, NaCl), pero también algunos compuestos covalentes, como el gas HCl, se disuelven dando iones.
  14. 14. FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACIÓN
  15. 15. . Disolvente y soluto• La concentración de una disolución es una medida de la cantidad de soluto que hay en ella.• Se puede expresar de distintas formas:
  16. 16. Molaridad• Es el número de moles de soluto contenidos en cada litro de disolución. Se simboliza con la letra M.
  17. 17. . Molaridad• donde n es el número de moles de soluto y V el volumen, expresado en litros, de disolución.• En La segunda igualdad, m(s) es el número de gramos de soluto y M es la masa molecular del soluto.
  18. 18. EJEMPLO:• Una disolución 0,1 M (0,1 molar) de HCI contiene 3,65 g de HCI por cada litro de disolución, ya que 3,65 g es la décima parte de un mol de ácido clorhídrico (la masa molecular del HCI es 36,5).
  19. 19. EJEMPLO:• Una disolución 1 molar de HCI contiene 36,5 g de HCI por cada litro de disolución y se expresa como 1 M.
  20. 20. . Molalidad• Es el número de moles de soluto contenidos en cada kilogramo de disolvente. Se simboliza con la letra m.
  21. 21. . Molalidad• donde n es el número de moles de soluto y m(d) es el número de kilogramos de disolvente en los que están contenidos.
  22. 22. . EJEMPLO• Una disolución constituida por 36,5 g de HCI y 1.000 g de agua es 1 molal; se expresa a 1 m
  23. 23. Normalidad• Es el número de equivalentes-gramo de soluto contenidos en 1 litro de disolución.
  24. 24. Normalidad• donde n° Eq-g(s) es el número de equivalentes de soluto y v la valencia del compuesto.• El equivalente-gramo o equivalente de una sustancia, Eq-g, depende de la reacción que experimenta.
  25. 25. Normalidad• Se calcula así:• Si es un ácido, se divide su molécula-gramo entre el número de hidrógenos ácidos, o iones H+, que sustituye o neutraliza.• Así, el equivalente-gramo del ácido sulfúrico (H2SO4) son 49 g de ácido; el equivalente-gramo del HCI son 36,5 g.
  26. 26. Normalidad• Si es una base, se divide su molécula- gramo entre el número de oxhidrilos, o iones OH, que sustituye o neutraliza.• Así, el equivalente-gramo del hidróxido de calcio, Ca(OH)2, Son 37 g de dicha base• el equivalente-gramo del hidróxido sódico NaOH son 40 g de hidróxido sódico.
  27. 27. Normalidad• Si es una sal, se divide la molécula-gramo de la Sal entre el producto del número de H (iones H) y de OH (iones OH) del ácido y base de las que deriva. De otro modo, se divide el mol de la sal entre el producto del número de átomos de metal por su valencia.
  28. 28. Normalidad• Si va a intervenir en una reacción redox, se divide su masa molecular entre el número de electrones que va a ganar o perder en la reacción.• El miliequivalente-gramo, o miliequivalente, es la milésima parte del equivalente-gramo. .
  29. 29. EJEMPLO:• El equivalente-gramo del CaCl2 son 55 g, resultado de dividir la molécula-gramo del cloruro de calcio, 110 g, entre el producto 1 x 2; siendo 1 el número de hidrógenos del HC1, y 2 el número de oxhidrilos del Ca(OH)2.• Obsérvese que 1 es el número de átomos de calcio y 2 es su valencia.
  30. 30. Relación entre normalidad y molaridad• De las expresiones de normalidad y molaridad se puede concluir que están relacionadas según la expresión •N = M*v
  31. 31. . Gramos por litro• Es el número de gramos de soluto disueltos por litro de disolución. Su símbolo es g,/l
  32. 32. . Gramos por litro• donde m(s) es el número de gramos de soluto contenidos en V litros de disolución.
  33. 33. EJEMPLO:• Si se disuelven 58,5 g de NaCl en agua hasta completar 1 litro de disolución, la concentración de ésta seria 58,5 g/1.
  34. 34. Porcentaje en masa o riqueza• Es el número de gramos de soluto disueltos que hay por cada 100 g de disolución. Se simboliza con el signo %.
  35. 35. EJEMPLO:• Una disolución acuosa de ácido sulfúrico al 10% contiene 10 g de ácido por cada 100 g de disolución.
  36. 36. Porcentaje en volumen• Es el número de gramos de soluto que hay. en 100 cm de disolución.
  37. 37. . Fracción molar• Es ci número de moles de soluto dividido por el número total de moles.
  38. 38. . . Fracción molar• donde n es el número total de moles que hay en la disolución.• La suma de las fracciones molares de todos los componentes de una disolución es igual a 1.• Obsérvese que la fracción molar no tiene unidades de medida.
  39. 39. EJEMPLO:• Si un recipiente cerrado contiene una mezcla de 5 moles de nitrógeno y 15 de oxigeno, la fracción molar de nitrógeno será 5/(5 + 15) = 0,25 y la fracción molar de oxigeno será 15/(5 + 15) = 0,75.• Obviamente, la suma de las fracciones molares de todos los componentes de una disolución es 1.
  40. 40. ppm• Es una expresión de la concentración y significa el número de partes por millón. Se utiliza para concentraciones muy pequeñas.
  41. 41. EJEMPLO:• Si en una disolución acuosa hay 2 ppm de Ag+. esto significa que 1.000.000 g de disolución contienen 2 g de Ag+, es decir. 2 g por tonelada de disolución.
  42. 42. . EJEMPLO:• Siempre que haya que pasar de una relación soluto-disolvente en masa-masa a otra en masa-volumen o viceversa, es necesario conocer la densidad de la disolución para poder pasar de una expresión de la concentración a otra.
  43. 43. . densidad• La densidad es la masa de disolución contenida en la unidad de volumen de disolución. Se representa por la letra griega ρ
  44. 44. . densidad• Las unidades de concentración referidas a volumen dependen de la temperatura, dado que aquél varía al cambiar ésta.• No ocurre lo mismo con la molalidad o fracción molar.
  45. 45. PROPIEDADES COLIGATIVAS
  46. 46. • Cuando se añade un soluto a un disolvente, algunas propiedades de éste quedan modificadas, tanto más cuanto mayor es la concentración de la disolución resultante.
  47. 47. • Estas propiedades (presión de vapor, punto de congelación, punto de ebullición y presión osmótica) se denominan coligativas por depender Únicamente de la concentración de soluto,- no dependen de la naturaleza o del tamaño de las moléculas disueltas.
  48. 48. • Las leyes siguientes se refieren a disoluciones diluidas de no electrolitos, esto es, sustancias que no se disocian cuando se disuelven. En la disolución de un electrólito, debido a su disociación en aniones y cationes, hay más partículas por mol de sustancia disuelta que lo que indica la molalidad de la disolución; y por ello. se observan propiedades coligativas anormales.
  49. 49. • Las propiedades coligativas permiten determinar masas moleculares.
  50. 50. PRESION DE VAPOR• Cuando un liquido puro está en equilibrio, con su vapor a una temperatura determinada, se denomina presión de vapor a la presión ejercida por el vapor en equilibrio con su liquido.
  51. 51. PRESION DE VAPOR• A una determinada temperatura, la presión de vapor de una disolución de un soluto no volátil es menor que la del disolvente puro (Fig.1). La ley de Raoult expresa la dependencia de esta variación con la concentración. Su expresión matemática es
  52. 52. PRESION DE VAPOR
  53. 53. PRESION DE VAPOR• También se puede expresar así:
  54. 54. Figura 1. Descenso de la presión de vapor de una disolución en relación con la del agua pura.
  55. 55. ASCENSO EBULLOSCOPICO• Se llama ascenso ebulloscopio al aumento de la temperatura de ebullición de un disolvente cuando se le añade un soluto.• Esta variación depende de la naturaleza del disolvente y de la concentración de soluto.
  56. 56. ASCENSO EBULLOSCOPICO• El ascenso ebulloscópico viene dado por la expresión
  57. 57. ASCENSO EBULLOSCOPICO• donde t es la temperatura de ebullición de la disolución; te la temperatura de ebullición del disolvente puro; Ke es la constante ebulloscópica molal del disolvente; y m la molalidad de la disolución. Ke viene dado por la expresión
  58. 58. ASCENSO EBULLOSCOPICO• donde:• R = la constante de los gases.• te = la temperatura de ebullición del disolvente puro.• le = su calor latente de ebullición.
  59. 59. DESCENSO CRIOSCOPICO• Se llama descenso crioscópico, Ate, a la disminución de la lemperatura defusión (o de congelación) de tin disolvente cuando se le añade tin soluto. Esta variación depende de la naturaleza del disolvente y de la concentración de soluto. El descenso crioscôpico viene dado por la expresión
  60. 60. DESCENSO CRIOSCOPICO
  61. 61. DESCENSO CRIOSCOPICO• Δtc = La temperatura de congelación de la disolución.• tc = la temperatura de congelación del disolvente puro.• K0 = la constante crioscópica molal del disolvente.• m = la molalidad de la disoluciôn.
  62. 62. DESCENSO CRIOSCOPICO• K0 viene dado por la expresión
  63. 63. DESCENSO CRIOSCOPICO• donde:• R = la constante de los gases.• tc = la temperatura de congelación del disolvente puro.• lc = es el calor latente de solidificación.
  64. 64. PRESION OSMOTICA• Cuando se separan una disolución y su disolvente puro por medio de una membrana semipermeable (membrana que deja pasar ci disolvente pero no el soluto) el disolvente pasa más rápidamente a la disolución que en sentido contrario. Esto es lo que se entiende por osmosis.
  65. 65. PRESION OSMOTICA• La presión osmótica, Π, viene dada por la diferencia entre los niveles de disolución y de disolvente puro.• Su expresión viene dada por la ecuación de Vant Hoff:
  66. 66. PRESION OSMOTICA
  67. 67. PROBLEMAS DE APLICACION
  68. 68. PROBLEMA N° 1• ¿Cuantos gramos de disolución al 3% de NaCl se necesitarán para tener 5 g de NaCl puro?
  69. 69. Solución• Una disolución al 3% contiene 3 g de soluto en cada 100 g de disolución. Se plantea la proporción
  70. 70. PROBLEMA N° 2• Calcular la molaridad de una disolución que se ha preparado diluyendo 1 mol de• CH3—CH2OH hasta completar 2 litros de disolución.
  71. 71. Solución• De la definición de molaridad.
  72. 72. PROBLEMA N° 3• Hallar la molalidad de una disolución que contiene 34,2 g de azúcar (C12H22O11 ). Disueltos en 250 g de agua.
  73. 73. PROBLEMA N° 4• Calculamos previamente el número de moles; el mol de C12H22011 es:• C = 12*12 = 144• H =22*1 = 22• O = 11*16 = 176• C12H22011 = 342 gr
  74. 74. Solución
  75. 75. PROBLEMA N° 5• Una disolución de alcohol metílico en agua es 1,5 molal. Calcular el número de gramos de Alcohol que estarán contenidos en 2,75 kg de agua.
  76. 76. Solución
  77. 77. Solución• Sustituyendo en la expresión de la molalidad:
  78. 78. Solución
  79. 79. Solución• Para conocer el número de gramos es necesario conocer la masa molecular del alcohol metílico (CH30H), que es 32. Por tanto:
  80. 80. PROBLEMA N° 6• Averiguar la fracción molar de agua y glicerina (CH2OH—CHOH--CH20H) en una disolución que contiene 72 g de agua y 92 g de glicerina.
  81. 81. Solución
  82. 82. Solución• Por tanto, la disolución está compuesta por 1 mol de glicerina y 4 moles de agua. Las fracciones molares son:
  83. 83. Solución
  84. 84. Solución
  85. 85. Solución• Se puede observar que la suma de ]as fracciones molares vale 1.
  86. 86. PROBLEMA N° 7• Hallar en ppm la, concentración de aluminio en una muestra, Si SU riqueza en aluminio es del 0,0010%.
  87. 87. Solución
  88. 88. PROBLEMA N° 1• Un ácido sulfúrico comercial contiene un 96% en masa de ácido, y su densidad es 1,86 g/cm3. a) Cuál es su molaridad? b) ,Qué volumen se necesita para preparar 1 litro de disolución 0,5 M?
  89. 89. Solución• a) Utilizando el dato de densidad, calculamos los gramos de disolución contenidos en 1 litro:
  90. 90. Solución• El % en masa permite averiguar la cantidad de H2S04 puro que hay:
  91. 91. Solución
  92. 92. Solución

×