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Unidad 10: Soluciones Química. Definiciones de la solución solución: una mezcla homogénea -- e.g., -- aleación: una solución sólida de metales -- e.g.,

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1 Unidad 10: Soluciones Química

2 Definiciones de la solución solución: una mezcla homogénea -- e.g., -- aleación: una solución sólida de metales -- e.g., solvente: la sustancia que disuelve el soluto mezclado uniformemente en el nivel de la partícula agua salada bronce = Cu + Sn; latón = Cu + Zn 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 2. tamaño de partícula 3. mezclándose 4. naturaleza del solvente o del soluto Con más mezcla, tarifa Como temp., tarifa Como tamaño, tarifa No podemos controlar este factor.

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

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

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

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

9 La limpieza en seco emplea líquidos no polares. Usando los principios de la solubilidad (cont.) -- 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 agente emulsionando (emulsor): moléculas w /both un extremo polar Y no polar -- permite las sustancias polares y no polares mezclarse e.g., jabón lecitina huevos MODELO DE UNA MOLÉCULA DEL JABÓN NO POLAR HIDROCARBURO COLA POLAR CABEZA Na 1+ detergente

11 jabón contra detergente -- hecho de animal y grasas vegetales hecho del petróleo -- trabajos mejor en difícilmente agua El agua dura contiene los minerales w /ions tiene gusto del Ca 2+, Magnesio 2+, y FE 3+ eso substituye el Na 1+ en el extremo polar del jabón molécula. El jabón se cambia en un insoluble precipitado (es decir, espuma del jabón). NO POLAR HIDROCARBURO COLA CABEZA POLAR Na 1+ micela: una gotita líquida cubierta w /soap o moléculas detergentes aceite H2OH2O H2OH2O H2OH2O H2OH2O

12 Solubilidad Temp. ( o C) Solubilida d (g/100 g H 2 O) KNO 3 (s) KCl (s) (G) del ácido clorhídri co SOLUBILIDAD CURVA no saturado: el solenoide' n podía sostener más soluto; saturado: el solenoide' n tiene amt apenas de la derecha. del soluto; sobresaturado: el solenoide' n tiene demasiado soluto disuelto en él; cuánto soluto disuelve en dado amt. del solvente en a temp dado. debajo de la línea en la línea sobre la línea tensión repentina causa esto mucho ppt

13 Gases disueltos sólidos disueltos en líquidos en líquidos ToTo Sol enoi de. ToTo Como T o, _ de la solubilidad Como T o, _ de la solubilidad [O 2 ]

14 Usar una solubilidad disponible la curva, clasifica como no saturado, saturado, o sobresaturado. 80 g nanos 30 o C 60 de 45 g o C 30 g KClO 30 o C Pb de 70 g (NO 3 ) 60 o C por 100 g H 2 O no saturado saturado sobresaturado no saturado

15 Por 500 g H 2 O, 100 g KNO 40 o C punto de 40 o C para 100 g H 2 O = 63 g KNO 3 Tan saturación 40 o C para 500 g H 2 O = 5 x 63 g = 315 g 100 g < 315 g no saturado (No saturado, saturado, o sobresaturado?)

16 Describir cada situación abajo. (a) Por 100 g H 2 O, 100 g nanos 50 o C. (b) Solenoide fresco' n (a) muy lentamente a 10 o C. (c) Apagar el solenoide' n (a) adentro un baño de hielo a 10 o C. no saturado; todo el soluto disuelve; solenoide claro' N. sobresaturado; el soluto adicional permanece en el solenoide' n; todavía claro 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% 1000 ml ml Cuando está llenado a línea de 1000 ml, cuánto líquido ¿ está presente? el 5% de 1000 ml= 50 ml minuto: máximo: Gama: NO SABEMOS. minuto: máximo: Gama: impreciso; barato exacto; costoso 950 ml 1050 ml ml ml

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

19 Concentración… una medida del cociente del soluto-a-solvente concentradodiluído Agregar el agua para diluir un solenoide' n; hervir el agua apagado para concentrarla. porciones de solutono mucho soluto acuosono mucho solvente

20 Unidades seleccionadas de concentración A. % totales = masa del soluto x 100 masa del solenoide' n partes por millón (ppm) = masa del soluto x 10 6 masa del solenoide' n B. también, ppb y ppt -- de uso general para los minerales o contaminantes en abastecimientos de agua molarity (m) = topos del soluto L del solenoide' n C. -- utilizado lo más a menudo posible en esta clase mol L M (Uso 10 9 o aquí)

21 Na 1+ Cuántos mol de soluto es el req' d a hacer ¿ 1.35 L del solenoide' n de 2.50 M? A. ¿ Qué hidróxido de sodio total es éste? B. ¿ Qué fosfato total del magnesio es éste? mol L M mol = M L= 2.50 M (L) 1.35 = 3.38 mol 3.38 molde = NaOH 135 g OH 1 NaOH Magnesio molde = magnesio 889 g 3 (PO 4 ) 2 PO 4 3 Magnesio 3 (PO 4 ) 2

22 Encontrar el molarity si es el hidróxido de bario de 58.6 g en 5.65 L solenoide' N. Usted tiene nitrato 10.8 de potasio de g. Cuántos ml ¿ del solenoide' n hará esto un solenoide' n de 0.14 M? mol L M 58.6 g Vagos 2+ OH 1 Vagos (OH) 2 = mol De = vagos M (OH) 2 K 1+ NO 3 1 KNO 3 g 10.8= mol = L (convertido al ml) = 763 ml

23 m m V V P P mol M L Molarity y Estequiometría __Pb (NO 3 ) 2 (aq) + __PbI del __KI (aq) 2 (s) + __KNO 3 (aq) Qué volumen del solenoide' n de 4.0 M KI es el req' d para rendir a 89 el PbI de g 2 ¿ ? Estrategia: (1) (2) Encontrar el mol de KI necesitado para rendir a 89 el PbI de g 2. De acuerdo con (1), volumen del hallazgo del solenoide' N. de 4.0 M KI PbI 2 KI V de gases en STP V del solenoide' ns

24 __Pb (NO 3 ) 2 (aq) + __PbI del __KI (aq) 2 (s) + __KNO 3 (aq) Qué volumen del solenoide' n de 4.0 M KI es el req' d para rendir a 89 el PbI de g 2 ¿ ? Estrategia: (1) (2) Encontrar el mol de KI necesitado para rendir a 89 el PbI de g 2. De acuerdo con (1), volumen del hallazgo del solenoide' N. de 4.0 M KI PbI de 89 g 2 = 0.39 mol de KI = L de 4.0 M KI mol L M M L PbI 2 KI

25 Cuántos ml de M CuSO 4 el solenoide' n reaccionará w /excess ¿ Al para producir el Cu 11.0 de g? __CuSO 4 (aq) + __Cu M L CuCuSO 4 Cu 11.0 de g = mol de CuSO 4 = 346 ml de M CuSO 4 mol L M + __Al 2 (TAN 4 ) 3 (aq) TAN 4 2 Al = L

26 M C V C = M D V D 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. Ecuación de la dilusión: C = conc. D = diluye

27 14.8 H concentrado 3 PO 4 es el M Qué volumen de concentrado es el req' d para hacer L de M H 3 PO 4 ¿ ? M C V C = M D V D (V C )= 0.500(25) ¿ Cómo usted mezclaría el solenoide antedicho' n? 1. Medir hacia fuera el ___ L de H concentrado 3 PO En envase separado, obtener el __ L de H frío 2 O. 3. En capilla del humo, verter lentamente H 3 PO 4 en H frío 2 O. 4. Agregar bastante H 2 O hasta L del solenoide' n se obtiene V C = L ~20

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

29 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? 28.9 M M C V C = M D V D (0.075 L) = M(15 L) Sí; somos ACEPTABL ES. Calc. cuánto conc. usted necesita… 28.9 M (V C ) = M(15 L) V C = 0.052L= 52 ml necesarios

30 La disociación ocurre cuando las combinaciones neutrales de las partículas se separan en los iones mientras que en la solución acuosa. Generalmente hidrógeno de la producción del ___ (H 1+ ) iones en aque- solución del ous; hidróxido de la producción del ___ (OH 1 ) iones. ácidos bases NaOH del hidróxido de sodio ácido clorhídrico del ácido hidroclórico NaCl del cloruro sódico Na 1+ + Cl 1 Na 1+ + OH 1 H 1+ + Cl 1 ácido sulfúrico H 2 TAN 4 2 H 1+ + TAN 4 2 ácido acético CH 3 COOH CH 3 COO 1 + H 1+

31 NO en agua: en aq. solenoide' n: Fuerte o débil es una característica de la sustancia. No podemos cambiar uno en el otro. NO en agua: en aq. solenoide' n: Na del NaCl 1+ + Cl CH 3 COOH CH 3 COO 1 + H 1+ Objeto expuesto débil de los electrólitos poca disociación. Disociación fuerte casi 100% del objeto expuesto de los electrólitos.

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

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

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

35 agua + más sal agua + una poca sal agua BP Punto de congelació n 0 o C (NFP) Usos de características coligativas (NOTA: Los datos son ficticios.) 1. caminos que salan en invierno 100 o C (NBP) - 11 o C103 o C - 18 o C105 o C

36 agua del 50% el + 50% AF agua + un pequeño AF agua BP Punto de congelació n 0 o C (NFP) Usos de las características coligativas (cont.) 2. Anticongelante (AF) (a.k.a., líquido refrigerador ") 100 o C (NBP) - 10 o C110 o C - 35 o C130 o C

37 Usos de las características coligativas (cont.) 3. aplicación de ley C B A acaba fusión en… comienzo fusión en… polvo blanco pena, si condenad o 120 o C150 o C comm. servicio 130 o C140 o C 134 o C136 o C 2 años. 20 años.

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