Química Unidad 10: Soluciones.

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1 Química Unidad 10: Soluciones

2 Definiciones de la solución
solución: una mezcla homogénea --  mezclado uniformemente en el nivel de la partícula -- e.g., agua salada aleación: una solución sólida de metales -- e.g., bronce = Cu + Sn; latón = Cu + Zn solvente: la sustancia que disuelve el soluto e.g., agua e.g., sal

3 solubilidad: “disolverá en”
miscible: refiere a dos líquidos que se mezclen       uniformemente en todas las proporciones -- e.g., colorante y agua de alimento

4 Factores que afectan al índice de disolución
1. temperatura Como temp. , tarifa Como tamaño,     tarifa 2. tamaño de partícula 3. mezclándose Con más mezcla, tarifa No podemos controlar este factor. 4. naturaleza del solvente o del soluto

5 agua = “el solvente universal”
Clases de soluciones solución acuosa: solvente = agua agua = “el solvente universal” amalgama: solvente = mercurio e.g., amalgama dental tinte: solvente = alcohol e.g., tinte del yodo (para los cortes) solución orgánica: solvente contiene el ______ carbón Los solventes orgánicos incluyen benceno, tolueno, hexano, etc.

6 Definiciones de la No-Solución
insoluble: “no disolverá en” e. G., arena y agua inmiscible: refiere a dos líquidos eso no formará una solución e. G., agua y aceite suspensión: aparece uniforme mientras que   siendo revuelto, pero   settles en un cierto plazo e. G.,  medicaciones líquidas

7 -- tender a ser simétrico e.g., grasas y aceites
H-C-H  H Polaridad molecular moléculas no polares: -- e- se comparten igualmente -- tender a ser simétrico e.g., grasas y aceites moléculas polares: -- e- No compartido igualmente H  O e.g., agua “Como disuelve como.” polar + polar = solución no polar + no polar = solución polar + no polar = suspensión (no se mezclará uniformemente)

8 Usar principios de la solubilidad
Los productos químicos usados por el cuerpo obedecen principios de la solubilidad. -- vitaminas solubles en agua: e.g., vitamina C -- vitaminas solubles en la grasa: e.g., vitaminas A y D Los esteroides anabólicos y HGH son hormonas solubles en la grasa, sintéticas.

9 Usando los principios de la solubilidad (cont.)
La limpieza en seco emplea líquidos no polares. -- lanas polares del daño de los líquidos, seda -- también, seco limpiar para las manchas obstinadas (tinta, moho, grasa) -- el tetracloroetileno estaba en uso de largo plazo C=C Cl

10 MODELO DE UNA MOLÉCULA DEL JABÓN
agente emulsionando (emulsor): -- moléculas w/both un extremo polar Y no polar -- permite las sustancias polares y no polares mezclarse e.g., jabón huevos lecitina detergente MODELO DE UNA MOLÉCULA DEL JABÓN NO POLAR HIDROCARBURO COLA POLAR CABEZA Na1+

11 jabón contra detergente -- -- hecho de animal y grasas vegetales
hecho de animal y grasas vegetales hecho del petróleo -- trabajos mejor en difícilmente agua NO POLAR HIDROCARBURO COLA CABEZA POLAR Na1+ El agua dura contiene los minerales w/ions tiene gusto del Ca2+, Magnesio2+, y FE3+ eso substituye el Na1+ en el extremo polar del jabón molécula. El jabón se cambia en un insoluble precipitado (es decir, espuma del jabón). aceite H2O micela: una gotita líquida cubierta w/soap o moléculas detergentes

12 no saturado: el solenoide' n podía sostener más debajo de la línea
Temp. (oC) Solubilidad (g/100 g H2O) KNO3 (s) KCl (s) (G) del ácido clorhídrico SOLUBILIDAD CURVA tensión repentina causa esto mucho ppt Solubilidad cuánto soluto disuelve en dado amt. del solvente en a temp dado. no saturado: el solenoide' n podía sostener más    soluto; debajo de la línea saturado: el solenoide' n tiene amt “apenas de la derecha”.         del soluto; en la línea sobresaturado: el solenoide' n tiene “demasiado” soluto         disuelto en él; sobre la línea

13 Gases disueltos sólidos disueltos
       en líquidos en líquidos To Solenoide. To  Solenoide.  [O2] Como To   , _ de la solubilidad Como To   , _ de la solubilidad

14 Usar una solubilidad disponible
la curva, clasifica como no saturado, saturado, o sobresaturado. por 100 g H2O 80 g 30oC no saturado 60 de 45 goC saturado 30 g 30oC sobresaturado Pb de 70 g 60oC no saturado

15 (No saturado, saturado, o sobresaturado?)
Por 500 g H2O, 100 g 40oC punto de saturación @ 40oC para 100 g H2O = 63 g KNO3 Tan saturación pinta. @ 40oC para 500 g H2O = 5 x 63 g = 315 g 100 g < 315 g no saturado

16 Describir cada situación abajo. (a) Por 100 g H2O,
      100 g 50oC. no saturado; todo el soluto disuelve; solenoide claro' N. (b) Solenoide fresco' n (a) muy       lentamente a 10oC. sobresaturado; el soluto adicional permanece en el solenoide' n; todavía claro (c) Apagar el solenoide' n (a) adentro       un baño de hielo a 10oC. saturado; soluto adicional (20 g) no puede permanecer en el solenoide' n y no llega a ser visible

17 Cristalería - precisión y coste
cubilete contra el frasco volumétrico 1000 ml el + 5% ml ml Cuando está llenado a línea de 1000 ml, cuánto líquido ¿está presente? NO SABEMOS. el 5% de 1000 ml = 50 ml minuto: máximo: Gama: minuto: máximo: Gama: 950 ml ml 1050 ml ml impreciso; barato exacto; costoso

18 ** Medida a la pieza del menisco wcuesta de /zero.
agua adentro graduado. CYL. mercurio adentro graduado. CYL. medida a parte inferior medida a tapa ** Medida a la pieza del menisco wcuesta de /zero.

19 Concentración… una medida del cociente del soluto-a-solvente
concentrado diluído “porciones de soluto” “no mucho soluto” “no mucho solvente” “acuoso” Agregar el agua para diluir un solenoide' n; hervir el agua apagado para concentrarla.

20 Unidades seleccionadas de concentración
% totales = masa del soluto x 100 masa del solenoide' n B. partes por millón (ppm) = masa del soluto x 106     masa del solenoide' n  también, ppb y ppt  (Uso 109   o 1012  aquí) mol -- de uso general para los minerales o    contaminantes en abastecimientos de agua M   L C. molarity (m) = topos del soluto L del solenoide' n -- utilizado lo más a menudo posible en esta clase

21 Cuántos mol de soluto es el req' d a hacer
¿1.35 L del solenoide' n de 2.50 M? mol = M L = 2.50 M (L) 1.35 = 3.38 mol A. ¿Qué hidróxido de sodio total es éste? Na1+ OH1 NaOH 3.38 mol de = NaOH 135 g B. ¿Qué fosfato total del magnesio es éste? Magnesio2+ PO43 Magnesio3(PO4)2 3.38 mol de = magnesio 889 g3(PO4)2

22 Encontrar el molarity si es el hidróxido de bario de 58.6 g
en 5.65 L solenoide' N. mol   L M Vagos2+ OH1 Vagos (OH)2 58.6 g = mol De = vagos M (OH)2 Usted tiene nitrato 10.8 de potasio de g. Cuántos ml ¿del solenoide' n hará esto un solenoide' n de 0.14 M? K1+ NO31 KNO3 g 10.8 = mol (convertido al ml) = L = 763 ml

23 Molarity y Estequiometría PbI2 KI 1 2 1 2 m V P M L
V de gases en STP PbI2 V del solenoide' ns KI 1 2 1 2 __Pb (NO3)2(aq) + __PbI del  __KI (aq)2(s) + __KNO3(aq) Qué volumen del solenoide' n de 4.0 M KI es el req' d para rendir a 89 el PbI de g2¿? Estrategia: (1) (2) Encontrar el mol de KI necesitado para rendir a 89 el PbI de g2. De acuerdo con (1), volumen del hallazgo del solenoide' N. de 4.0 M KI.

24 1 2 1 2 PbI de 89 g2 = 0.39 mol de KI mol L M = 0.098 L de 4.0 M KI
__Pb (NO3)2(aq) + __PbI del  __KI (aq)2(s) + __KNO3(aq) Qué volumen del solenoide' n de 4.0 M KI es el req' d para rendir a 89 el PbI de g2¿? Estrategia: (1)        (2) Encontrar el mol de KI necesitado para rendir a 89 el PbI de g2. PbI2 KI M L De acuerdo con (1), volumen del hallazgo del solenoide' N. de 4.0 M KI. PbI de 89 g2 = 0.39 mol de KI mol   L M = L de 4.0 M KI

25 Cu 11.0 de g = 0.173 mol de CuSO4 mol L M = 0.346 L
Cuántos ml de M CuSO4 el solenoide' n reaccionará w/excess ¿Al para producir el Cu 11.0 de g? M L Al3+ TAN42 __CuSO4(aq) + 3 2 __Cu 3 + __Al2(TAN4)3(aq) 1 Cu 11.0 de g = mol de CuSO4 mol   L M = L = 346 ml de M CuSO4

26 Al diluir, agregar el ácido
Dilusiones de soluciones  Los ácidos (y a veces bases) se compran adentro la forma concentrada (“concentrado ") y está fácilmente diluido a deseado concentración. ** Extremidad de la seguridad: Al diluir, agregar el ácido (o base) al agua. C = conc. D = diluye Ecuación de la dilusión: MC VC = MD VD

27 H concentrado3PO4 es el M. 14.8. Qué volumen de concentrado
es el req' d para hacer L de M H3PO4¿? MC VC = MD VD 14.8 (VC) = 0.500 (25) 14.8 VC = 0.845 L ¿Cómo usted mezclaría el solenoide antedicho' n? 1. Medir hacia fuera el ___ L de H concentrado3PO4. 0.845 2. En envase separado, obtener el __ L de H frío2O. ~20 3. En capilla del humo, verter lentamente H3PO4 en H frío2O. 4. Agregar bastante H2O hasta L del solenoide' n se obtiene.

28 Análisis de coste con dilusiones
2.5 L de ácido clorhídrico de 12 M (es decir, “concentrado ") 0.500 L de 0.15 Ácido clorhídrico de M Coste: $25.71 Coste: $6.35 Cuántos L-muestras de ácido clorhídrico de 0.15 m pueden ser ¿hecho de la botella de concentrado? MC VC = MD VD (Agua costosa!) 12 M (2.5 L) = 0.500 M (VD) Moraleja: Comprar el concentrado y mezclarlo usted mismo a cualquie concentración deseada. VD = 200 L 400 muestras @ $6.35 ea. =   $2.540

29 Calc. cuánto conc. usted necesita…
Usted tiene 75 ml de HF concentrado (28.9 M); usted necesita 15.0 L de HF de M. Usted tiene bastantes a hacer ¿el experimento? MC VC = MD VD 28.9 M (0.075 L) = 0.100 M (15 L) Calc. cuánto conc. usted necesita… 28.9 M (VC) = 0.100 M (15 L) VC = 0.052 L = 52 ml necesarios Sí; somos ACEPTABLES.

30 La disociación ocurre cuando las combinaciones neutrales de
las partículas se separan en los iones mientras que en la solución acuosa.  NaCl del cloruro sódico Na1+   + Cl1  NaOH del hidróxido de sodio Na1+   + OH1  ácido clorhídrico del ácido hidroclórico H1+   + Cl1 ácido sulfúrico H2TAN4    2 H1+   + TAN42 ácido acético CH3 COOH CH3COO1   + H1+ Generalmente hidrógeno de la producción del ___ (H1+) iones en aque- solución del ous; hidróxido de la producción del ___ (OH1) iones. ácidos bases

31 Disociación fuerte casi 100% del objeto expuesto de los electrólitos.
Na del NaCl1+      + Cl1 NO en agua: 1000 en aq. solenoide' n: 1 999 999 Objeto expuesto débil de los electrólitos poca disociación. CH3COOH CH3COO1    + H1+ NO en agua: 1000 en aq. solenoide' n: 980 20 20 “Fuerte” o “débil” es una característica de la sustancia. No podemos cambiar uno en el otro.

32 electrólitos: solutos que disocian en el solenoide' n
-- corriente eléctrica de la conducta porque    de iones móviles -- e.g., ácidos, bases, los compuestos más iónicos -- ser crucial para muchos    procesos celulares -- obtenido en una dieta sana -- Para el ejercicio continuo o un combate de la gripe, deportes las bebidas aseguran adecuado electrólitos.

33 nonelectrolytes: solutos que no disocian
-- No conducir eléctrico. corriente (no bastantes iones) -- e.g., cualquie tipo de azúcar

34 Características coligativas
características del  que dependen del conc. de un solenoide' n Comparado a solvente… un solenoide' n w/that el solvente tiene… … congelación del normal     punto (NFP) … un punto de congelación más bajo (depresión de punto de congelación) … ebullición del normal     punto (NBP) … BP más alto (elevación del punto de ebullición)

35 BP Punto de congelación
Usos de características coligativas (NOTA: Los datos son ficticios.) 1. caminos que salan     en invierno agua + más sal agua + una poca sal agua BP Punto de congelación 0oC (NFP) 100oC (NBP) - 11oC 103oC - 18oC 105oC

36 Usos de las características coligativas (cont.)
2. Anticongelante (AF)     (a.k.a., “líquido refrigerador ") agua del 50% el + 50% AF agua + un pequeño AF agua BP Punto de congelación 0oC (NFP) 100oC (NBP) - 10oC 110oC - 35oC 130oC

37 Usos de las características coligativas (cont.)
3. aplicación de ley comienzo fusión en… acaba fusión en… pena, si condenado polvo blanco comm. servicio A 120oC 150oC B 130oC 140oC 2 años. C 134oC 136oC 20 años.

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