PPTCTC008TC83-A16V1 Clase Disoluciones químicas I: mezclas, unidades de concentración

La clase anterior revisamos Reactivo limitante Reactivo que se consume primero en una reacción Rendimiento de una reacción TeóricoReal Cantidad máxima de producto que se puede obtener, si reacciona todo el reactivo limitante. Cantidad de producto obtenido realmente en una reacción.

1. Mezclas 2. Unidades porcentuales de concentración 3. Unidades químicas de concentración Páginas del libro desde la 77 a la 88.

1. En la tropósfera el aire está compuesto fundamentalmente por nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono y gases nobles como argón y neón. En relación con esta información, se puede definir el aire no contaminado como una I) sustancia pura. II) mezcla homogénea. III) disolución. A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) Solo II y III E) I, II y III Estrategias Definir el concepto de mezcla Estrategias Pregunta PSU D Sustancia constituida por partículas iguales (átomos o moléculas), pueden corresponder a elementos o compuestos. Tip Combinaciones de dos o más sustancias puras que no reaccionan entre sí, donde no se pueden distinguir visualmente los componentes. Tip

Estrategias Definir el concepto de mezcla Estrategias Clasificación básica de la materia 1) Sustancias puras  Elementos. Ej. oxígeno (O 2 ), cobre (Cu)…  Compuestos. Ej. agua (H 2 O), glucosa (C 6 H 12 O 6 )… 2) Mezclas Según número de fases: Homogéneas (una fase) o heterogéneas (más de una fase) Según tamaño de las partículas: Suspensión (ej. agua con arena) > Coloide (ej. niebla) > Disolución (ej. agua con sal) Mezcla homogénea Mezcla heterogénea

Estrategias Definir el concepto de mezcla Estrategias Disolución Mezcla homogénea de uno o más solutos distribuidos en un disolvente, el cual se encuentra en mayor proporción y es el que determina el estado de agregación en el que se encuentra la disolución. Disolución acuosa de permanganato de potasio (KMnO 4 ) NaCl en agua Bronce (aleación de cobre y estaño)

Muestra 1Muestra 2Muestra 3Muestra 4 A)MezclaCompuestoMezclaSustancia pura B)CompuestoMezclaCompuestoElemento C)CompuestoMezcla Elemento D)Mezcla CompuestoSustancia pura E)Sustancia puraCompuestoSustancia pura MTP En la siguiente figura se representa la composición de 4 muestras diferentes: Considerando el tipo de partículas de cada muestra, ¿cuál es la clasificación correcta? Ejercitación Ejercicio 4 “guía del alumno” C Comprensión Formada por 1 tipo de átomo Formada por 2 tipos de átomos en proporción fija Sustancia pura  elemento Sustancia pura  compuesto Dos tipos de sustancias en proporciones variables Mezclas     

De acuerdo a esto, al dividir una masa dada de una sustancia en corpúsculos muy pequeños, aumenta considerablemente su área superficial, incrementando su capacidad de adsorción. Lo anterior corresponde a A) un modelo. B) una teoría. C) una descripción. D) un supuesto. E) una ley. Pregunta HPC Ejercicio 7 “guía del alumno” A Comprensión Los coloides tienen una gran capacidad adsorbente, lo que puede explicarse mediante el siguiente cuadro: MC Habilidad de Pensamiento Científico: Explicación de la importancia de teorías y modelos para comprender la realidad, considerando su carácter sistémico, sintético y holístico, y dar respuesta a diversos fenómenos o situaciones problemas. Un modelo es una representación simplificada de la realidad, que permite comprender mejor un fenómeno complejo. La tabla contiene representaciones simplificadas partículas, como estructuras cúbicas. Esta simplificación ayuda a entender la capacidad adsorbente de los coloides.

Estrategias Conocer las unidades porcentuales de concentración Pregunta PSU 2. ¿Cuántos gramos de sal (NaCl) se necesitan para preparar un litro de suero fisiológico de NaCl 0,9% masa/volumen? A) 0,09 g B) 0,90 g C) 9,00 g D)52,60 g E) 90,00 g 0,9% m/v →0,9 g de soluto en 100 mL de disolución Tip 1 1 L = 1000 mL Tip 2 X g soluto → 1000 mL disolución 0,9 g soluto → 100 mL disolución Tip 3 C

Estrategias Conocer las unidades porcentuales de concentración Tipos de unidades porcentuales de concentración: 1. Porcentaje masa/masa o peso/peso (%m/m o %p/p) X g de soluto → 100 g de disolución 2. Porcentaje masa/volumen o peso/volumen (%m/v o %p/v) X g de soluto → 100 mL de disolución 3. Porcentaje volumen/volumen (%v/v) X mL de soluto → 100 mL de disolución ¿Qué dato se necesita conocer para convertir la masa de una sustancia a volumen y viceversa?

Estrategias Conocer las unidades porcentuales de concentración Para expresar concentraciones muy pequeñas, es común utilizar otras unidades de concentración, tales como: Partes por millón (ppm) Partes por billón (ppb) Partes por trillón (ppt) En el caso de disoluciones acuosas, una parte por millón (1 ppm) equivale a un miligramo (mg) de soluto por litro (L) de disolución. ¿Conoces ejemplos en los que se usen estas unidades de concentración?

Estrategias Ejercicio 10 del Cuaderno Ejercitación D Aplicación MC ¿Cuántos gramos de azúcar están contenidos en 400 mL de una disolución acuosa (densidad: 1,50 g/mL) al 8% m/m de azúcar? A) 27 g D) 48 g B) 32 g E) 50 g C) 42 g d = m/v m = d x v m = 1,50 g/mL x 400 mL m = 600 g d = m/v m = d x v m = 1,50 g/mL x 400 mL m = 600 g 8 g → 100 g X g → 600 g X = 48 g 8 g → 100 g X g → 600 g X = 48 g 8 g de azúcar en 100 g de disolución Se debe expresar en masa (g). Lo que debemos calcular

Estrategias Conocer las unidades químicas de concentración Pregunta PSU 3. El vinagre es una disolución acuosa de ácido acético (CH 3 COOH). Una botella de 500 mL de vinagre contiene aproximadamente 30 gramos de ácido acético. ¿Cuál es su molaridad? (MM CH 3 COOH = 60 g/mol) A) 0,5 M B) 1,0 M C) 2,0 M D) 30,0 M E) 60,0 M M → mol de soluto en 1000 mL de disolución Tip 1 X mol soluto → 1000 mL disolución 0,5 mol soluto → 500 mL disolución Tip 3 Tip 2 B

Estrategias Conocer las unidades químicas de concentración Tipos de unidades químicas de concentración: 1. Molaridad (M) X mol de soluto → 1000 mL de disolución 2. Molalidad (m) X mol de soluto → 1000 g de disolvente 3. Fracción molar ( X ) ¿Cómo se calcula el número de mol de una sustancia?

MC ¿Cuál es la molalidad de una disolución que se ha obtenido disolviendo 120 gramos de hidróxido de sodio (NaOH), de masa molar 40 g/mol, en 2 L de agua? A) 1,5 m B) 1,6 m C) 3,0 m D) 6,0 m E)12,0 m Estrategias Ejercicio 17 del Cuaderno Ejercitación A Aplicación Lo que debemos calcular Mol de soluto en 1 kg de disolvente Masa de soluto  se debe expresar en mol Volumen de disolvente  se debe expresar en masa (g) Densidad del agua = 1 g/ml 2 L de agua = 2 kg Densidad del agua = 1 g/ml 2 L de agua = 2 kg

Tabla de corrección ÍtemAlternativaUnidad TemáticaHabilidad 1 B Disoluciones químicas Comprensión 2 C Disoluciones químicas ASE 3 B Disoluciones químicas Comprensión 4 C Disoluciones químicas Comprensión 5 A Disoluciones químicas Comprensión 6 C Disoluciones químicas ASE 7 A Disoluciones químicas Comprensión 8 B Disoluciones químicas ASE 9 C Disoluciones químicas Aplicación 10 D Disoluciones químicas Aplicación

Tabla de corrección ÍtemAlternativaUnidad TemáticaHabilidad 11 D Disoluciones químicas Aplicación 12 D Disoluciones químicas Aplicación 13 C Disoluciones químicas Aplicación 14 E Disoluciones químicas Comprensión 15 E Disoluciones químicas ASE 16 D Disoluciones químicas ASE 17 A Disoluciones químicas Aplicación 18 C Disoluciones químicas ASE 19 D Disoluciones químicas Aplicación 20 E Disoluciones químicas ASE

Síntesis de la clase MATERIA Sustancias puras Mezclas Elementos Compuestos HomogéneasHeterogéneas Unidades químicas Concentración Unidades porcentuales % masa/masa % masa/volumen % volumen/volumenFracción molar Molalidad Molaridad Mol

Prepara tu próxima clase En la próxima sesión, estudiaremos Disoluciones químicas II: solubilidad y propiedades coligativas.

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