Este documento describe las soluciones y sus características principales. Define una solución como una mezcla homogénea de dos o más sustancias, donde el soluto es la sustancia que se disuelve y el solvente es el medio donde se disuelve. Las soluciones pueden ser sólidas, líquidas o gaseosas dependiendo del estado físico del solvente. También explica conceptos como solubilidad, concentración y diferentes unidades para medir la concentración de las soluciones como porcentaje, molaridad y molalidad.
4. Cuando un sólido se disuelve en
un líquido las partículas que lo
forman quedan libres y se
reparten entre las moléculas del
líquido que .se sitúan a su
alrededor.
Sólido
(NaCl)
Líquido
(H2O) Disolución
5.
6. Son mezclas homogéneas de dos
sustancias: soluto y solvente.
a) Soluto: es la sustancia que se
disuelve
b) Solvente: o disolvente , es el
medio donde se disuelve el soluto.
Según el estado físico del disolvente,
las soluciones pueden ser sólidas,
líquidas gaseosas.
7. TIPOS COMUNES DE DISOLUCIONES
Estado de la
disolución
Disolvente Soluto Ejemplo
Gas
Líquido
Líquido
Líquido
Sólido
Gas
Líquido
Líquido
Líquido
Sólido
Gas
Gas
Líquido
Sólido
Sólido
Aire
Cava
Vinagre
Agua de mar
Latón
8. a)Solución Líquida: cuando el
solvente es liquido así:
- sólido en líquido
Ejemplo: NaCl en agua
- Líquido en liquido:
Ejemplo: alcohol en agua
- Gas en líquido
Ejemplo: co2 en agua
9. b) Solución Sólida: cuando
el solvente es sólido:
-Sólido en sólido:
Ejemplo: las aleaciones
-liquido en sólido:
-Ejemplo: mercurio en
oro(amalgama)
-Gas en sólido:
-Ejemplo: hidrógeno en paladio
10. c) Solución Gaseosa :cuando el
solvente es gas:
-Ejemplo: el aire
-gas en gas:
-Líquido en gas:
-Ejemplo: vapor de agua en aire
-Sólido en gas:
-Ejemplo: partículas de polvo en
el aire
11. ¿Cuánto soluto se puede disolver en una cantidad
dada de disolvente?
Si vamos añadiendo soluto (p.e. azúcar) poco
a poco, observamos que al principio se
disuelve sin dificultad, pero si seguimos
añadiendo llega un momento en que el
disolvente no es capaz de disolver más soluto y
éste permanece en estado sólido, “posando” en
el fondo del recipiente.
12. La cantidad máxima de soluto que se
puede disolver recibe el nombre de
solubilidad y depende de varios factores:
1.- De quién sea el soluto y el disolvente.
Hay sustancia que se disuelven mejor en
unos disolventes que en otros.
2.- De la temperatura. Normalmente la
solubilidad de una sustancia aumenta
con la temperatura
13. 13
SOLUBILIDAD
Una disolución se dice que está saturada cuando, a una
determinada temperatura, contiene la máxima cantidad
posible de soluto
A B C
Si añadimos un poco de sal en agua y agitamos, obtenemos
una disolución (A)
Las dos sustancias forman una mezcla
homogénea (B)
Si añadimos más sal, llega un momento que no se disuelve, y
precipita al fondo (C)
14. La solubilidad de una sustancia indica la máxima cantidad
de dicha sustancia que es posible disolver en una cantidad
de disolvente dada, a una temperatura concreta
15. Esta dada por la proporción de soluto en la solución.
Por la abundancia relativa del soluto en las
soluciones, estas pueden ser:
a).- Diluida: cuando proporcionalmente tienen poco
soluto
b).-Concentrada: cuando proporcionalmente tienen
abundante soluto
c).- Saturadas: cuando la abundancia de soluto es tal
que el solvente ya no es capaz de disolver mas soluto.
d).- Sobre Saturada: cuando tiene mas soluto que su
punto de saturación, la sobre saturación se logra
mediante procedimientos especiales como por ejemplo
calentar la solución.
16. Hablar de solución diluida o concentrada, resulta
muy inexacto. Por eso existen formas de
determinar cuantitavimante l as concentraciones
de las soluciones. Existen dos tipos de unidades:
- Unidades físicas
- Unidades químicas
19. RELACIONES BASICAS
m = V × D
Donde:
m : masa medida en [ g ]
V : volumen medido en [ ml ]
D : densidad medida en [ g / ml ]
Ejemplo: Un líquido de densidad 1,2 [ g / ml ] ,
ocupa un volumen de 60 [ mL ] . Calcula su
masa.
m = 60 × 1,2 = 72 [ g ]
20. Sustancia Densidad en kg/m3 Densidad en g/c.c.
Agua 1000 1
Aceite 920 0'92
Gasolina 680 0'68
Plomo 11300 11'3
Acero 7800 7'8
Mercurio 13600 13'6
Madera 900 0'9
Aire 1'3 0'0013
Butano 2'6 0'026
Dióxido de carbono 1'8 0'018
Densidades de algunas sustancias
21. 1. PORCENTAJE PESO / PESO
( O MASA / MASA )
m solución = m soluto + m solvente
( soluciones binarias )
Donde:
m solución : masa de la solución medida en [ g ]
m soluto : masa del soluto medida en [ g ]
m solvente : masa del solvente medida en [ g ]
100 × m soluto
( P / P ) soluto = ——————–
m solución
Donde:
( % P / P ) soluto : porcentaje peso / peso o masa / masa de soluto
m soluto : masa del soluto medida en [ g ]
m solución : masa de la solución medida en [ g ]
22. 2. PORCENTAJE PESO /
VOLUMEN
( O MASA / VOLUMEN )
100 × m soluto
( P / V ) soluto = ——————–
V
Donde:
( % P / V ) soluto : porcentaje peso /
volumen o masa / volumen de soluto
m soluto : masa del soluto medida en [ g ]
V : volumen de la solución medido en [ ml ]
23. Ejemplo: Calcula el porcentaje peso / volumen de soluto de una
solución formada por 80 [ g ] de soluto disueltos en 500 [ mL ]
de solución. Si la densidad de la solución es 1,1 [ g / mL ] ,
calcula el porcentaje peso / volumen de solvente.
100 × 80
( P / V ) soluto = ————– = 16 %
500
m solución = 500 × 1,1 = 550 [ g ]
m solvente = 550 – 80 = 470 [ g ]
100 × 470
( P / V ) solvente = ————— = 94 %
500
24. 3. PORCENTAJE VOLUMEN /
VOLUMEN
100 × V soluto
( V / V ) soluto = ——————
V
Donde:
( % V / V ) soluto : porcentaje volumen / volumen de soluto
V soluto : volumen del soluto medido en [ mL ]
V : volumen de la solución medido en [ mL ]
100 × V solvente
( V / V ) solvente = ———————
V
Donde:
( % V / V ) solvente : porcentaje volumen / volumen de solvente
V solvente : volumen del solvente medido en [ mL ]
V : volumen de la solución medido en [ mL ]
25. UNIDADES QUÍMICAS PARA
MEDIR CONCENTRACIÓN
-Se llaman unidades químicas porque utilizan
el mol como unidad a diferencia de las
unidades anteriores que utilizan solamente
unidades físicas .
-Molaridad
-Molalidad
-Normalidad
27. NORMALIDAD
La Normalidad (N) o Concentración Normal de una
disolución es el número de Equivalentes Químicos (EQ)
o equivalentes-gramo de soluto por litro de disolución:
28. MOLALIDAD
La Molalidad (m) o Concentración Molal es
el número de moles de soluto que están disueltos
en 1 kilogramo de disolvente
29. FRACCION MOLAR
La Fracción Molar es una forma de medir la concentración que expresa
la proporción en que se encuentra una sustancia respecto a los moles
totales de la disolución
30. PARTES POR MILLON
Las Partes por
millón (ppm) es una
unidad de medida de con
concentración que mide
la cantidad de unidades
de sustancia que hay
por cada millón de
unidades del conjunto.
31. Ejercicios:
¿Cuántos ml de solución de NaCl 3 N se requieren para
reaccionar con 3,4 g de AgNO3 en cristales y lograr
formar AgCl?
32. La densidad del dicromato de potasio es
D=1,4 g/ml. Si 41,16 g de esta sal se
disuelven en 170,6 g de agua, ¿Cuál es la
molaridad de la solución?
33. ¿Qué masa de agua habrá en 360 g de una solución, si la
fracción molar del NaOH es 0,4?
34. Se mezcla 400 kg de HCl al 28 % con 100 kg
de HCl 40 %. Calcular la concentración
porcentual masa-masa de la solución final.
35. Una solución contiene 3.30 g de Na2CO3 .10 H2O en
cada 15.0 ml. ¿s su normalidad? ¿Cuál es molaridad?
¿Con cuántos ml de acido acético CH3COOH 3.10 N,
reaccionaran 25.0 ml del carbonato, de acuerdo con la
ecuación 2H+ + CO=
3 H2O +CO2? ¿Con
cuantos ml de H2SO4 3.10 N reaccionaran 25.0 ml de
carbonato?
36. Ejercicios
¿Cuántos gramos de K2SO4 contiene 50.0 ml de
solución 0.200 N? ¿Cuántos milimoles de K2SO4 se
hallan presentes?
37. Ejercicio
¿Cuántos gramos de SrCl2 . H2O son necesarios
para preparar 500 ml de una solución 0.550 N?
¿Cuál es la molaridad de la solución y cuantos ml
de AgNO3 1.00 N serán necesarios para precipitar
todo el cloruro de 20.00 ml de la solución?
39. Ejercicio
¿cuántos gramos de soluto están contenidos en las
siguientes soluciones?
a)750 mL de Ba(OH)2 0,01M
b) 100 mL de AgNO3 0,01M
40. Ejercicio
Se quieren preparar tres soluciones de Ni(NO3)3 0,1 M; 0,01M y
0,001M ¿que debe hacerse? ¿que volumen de 0,1M debe tomarse
para preparar la de 0,01M? ¿que volumen de 0,01M debe tomarse
para preparar la de 0,001M?
