DISOLUCIONES Msc. JESSIKA HERNANDEZ

¿ QUE SON LAS DISOLUCIONES? ESTADO DE LA DISOLUCIÓN INDICAN LA RELACIÓN ENTRE DOS COMPONENTES SOLUTO SOLVENTE ESTADO DE LA DISOLUCIÓN ESTADO DEL DISOLVENTE ESTADO DEL SOLUTO EJEMPLO GAS AIRE LÍQUIDO OXIGENO EN AGUA ALCOHOL EN AGUA SÓLIDO SAL EN AGUA MERCURIO EN PLATA HIDROGENO EN PLATINO PLATA EN ORO

SEGÚN LA PROPORCIÓN DE LOS COMPONENTES DISOLUCIONES SATURADAS NO SATURADAS SOBRESATURADAS Las disoluciones sobresaturadas no son muy estables, con el tiempo una parte del soluto se separa de la disolución sobresaturada en forma de cristales. Cristalización AGUA NO SATURADA SATURADA SOBRESATURADA

En esta Imagen podemos ver como es que NaCl (sal) se disuelve en el agua, como reacciona antes las moléculas del agua

soluciones SOLUBILIDAD Es una medida de la cantidad de soluto que se disolverá en cierto disolvente a una temperatura especifica. Por ejemplo el CCl4 y el C6H6 son polares (fuerzas del mismo tipo), solubles entre sí. Son miscibles: completamente solubles entre sí en todas sus proporciones.

Efecto de la temperatura en la solubilidad En la mayor parte de los casos, aunque no en todos, la solubilidad de una sustancia sólida aumenta con la temperatura La solubilidad de los gases en agua por lo general disminuye al aumentar la temperatura KNO3 NaNO3 KBr NaBr Temperatura (ºC) Solubilidad (g soluto/100 g H2O) Temperatura (ºC) Solubilidad (mol/L)

FACTORES QUE AFECTAN LA SOLUBILIDAD La temperatura “Al aumentar la temperatura aumenta la solubilidad” Naturaleza del soluto y solvente “Lo semejante disuelve lo semejante” solvente polar disuelve un soluto polar. Tamaño de partículas “Entre menor sea el tamaño de las partículas, mayor será su solubilidad” Presión para solutos en estado de gases “A mayor presión mayor solubilidad”

UNIDADES DE CONCENTRACIÓN PORCENTAJE PESO VOLUMEN PORCENTAJE EN PESO MOLARIDAD NORMALIDAD MOLALIDAD FRACCION MOLAR UNIDADES FÍSICAS UNIDADES QUÍMICAS UNIDADES FÍSICAS % P/V = Gramos del soluto x100 = Litros de la solución % P/P = m soluto x 100 = gramos de soluto en 100g de disolución m soluto + m solvente

EJEMPLO 1 UNA SOLUCIÓN QUE TIENE UNA MASA DE 100 g Y UNA CONCENTRACIÓN DE 30% P/P, DEBERÁ CONTENER: 100g DE SOLVENTE Y 30g DE SOLUTO 100G DE SOLUTO Y 30G DE SOLVENTE 70g SOLVENTE Y 30g DE SOLUTO 70g DE SOLUCION Y 30g DE SOLVENTE. % P/P = m soluto x 100 = gramos de soluto en 100g de disolución m soluto + m solvente

UNIDADES QUÍMICAS MOLARIDAD (M): Se define como el número de moles de soluto que hay en 1 L de la disolución. M = Molaridad n = número de moles V = volumen de la solución en litros Tenemos : M = n = V Ejemplo del cálculo de peso molecular: Agua H2O Masa atómica de cada átomo: H = 1g/mol 0 = 16g/mol Numero de átomos de cada elemento: H = 2 PM H2O = (1g/mol)(2) + (16g/mol)(1) O = 1 PM H2O = 18g/mol Como : n = gramos del soluto = Peso Molecular(PM)

EJEMPLO 2 El cloro doméstico contiene 16.5 g de hipoclorito de sodio (NaClO) por cada 800 mL (0.8L) de disolución. Calcule su molaridad. Masa atómica aprox. de cada átomo de soluto: Na = 23 g/ mol Cl = 35.5 g/mol O = 16 g/mol PM de NaClO = 23 + 35.5 + 16 = 74.5 g/mol. n = gramos del soluto = Peso Molecular(PM) n = 16.5 g = 0.221 mol 74.5g/mol M = n = V M = 0.221 mol = 0.276 M 0.8 L

DILUCIONES

Se tiene una disolución de ácido sulfúrico del 98% de riqueza y de densidad 1,84 g/mL. Calcular : a) La molaridad b) El volumen de ácido concentrado que se necesita para preparar 100 mL de disolución al 20% en peso y densidad 1,14 g/mL. Masas atómicas: S = 32 ; H =1 ; O =16

Un ácido clorhídrico comercial contiene un 37% en peso de ácido y una densidad de 1,19 g/mL. ¿Qué cantidad de agua debe añadirse a 20 mL de este ácido para que la disolución resultante sea 1 Molar? Masas atómicas: Cl = 35,5 ; H =1

Se tienen 50 g de NaCl en 500 g de agua. Determine la molalidad. UNIDADES QUÍMICAS MOLALIDAD (m): Se define como el número de moles de soluto que hay en 1Kg de solvente. Tenemos : m = n = kg de solvente m = Molalidad n = número de moles EJEMPLO 3 Se tienen 50 g de NaCl en 500 g de agua. Determine la molalidad. Masa atómica aprox. de cada átomo de soluto: Na = 23 g/ mol Cl = 35.5 g/mol PM de NaCl = 23 + 35.5= 58.5 g/mol.

EJEMPLO 3 m = n = Kg de solvente n = gramos del soluto = Peso Molecular(PM) n = 50 g = 0.855 moles 58.5g/mol 500g H2Ox 1Kg de H2O = 0.5 kg 1000g m= 0.855 mol = 1.71 m 0.5Kg

Moles de soluto + moles de solvente = moles de la solución UNIDADES QUÍMICAS FRACCIÓN MOLAR (Xn) : Es la relación entre la cantidad de moles de un soluto y la cantidad de moles de la solución ( n soluto + n solvente) Moles de soluto + moles de solvente = moles de la solución X1 = Fracción molar del soluto n1 = cantidad de moles de soluto X2= Fracción molar del solvente n2 = cantidad de moles de solvente

EJEMPLO 4 Se disuelven 15g de NaCl en 250 g de agua. ¿Cuál es la fracción molar del soluto y del disolvente respectivamente? Masa atómica aprox. de cada átomo de soluto: Na = 23 g/ mol Cl = 35.5 g/mol PM de NaCl = 23 + 35.5= 58.5 g/mol. PM de H2O disolvente = 18g/mol n = gramos del soluto = Peso Molecular(PM) n = 15g de soluto = 0.25 moles de soluto 58.5g/mol n = 250g de solvente = 13.88 moles de solvente 18g/mol

EJEMPLO 4 Fracción molar del soluto : 0.25 = 0.017 moles 0.25 +13.88 Fracción molar del disolvente: 13.88 = 0.982 moles 0.25+13.88

UNIDADES QUÍMICAS EJEMPLO 5 NORMALIDAD (N): Se define como el número de equivalentes gramos que hay en 1L de disolución. N = N° Eq-gr = L solución EJEMPLO 5 Se hace una disolución disolviendo 22.5g de Na2CO3 en agua agregando esta hasta que el volumen total es de 200mL la densidad de la solución resultante es 1.040g/mL calcular la normalidad.

DILUCIONES Una dilución en serie es la reducción progresiva, paso a paso, de la concentración de una sustancia en disolución C1V1=C2V2 PASAR DE UNA SOLUCIÓN CONCENTRADA A UNA DE MENOR CONCENTRACIÓN

𝐹𝐷= 𝑆𝑙𝑛 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑆𝑙𝑛 𝑑𝑖𝑙𝑢𝑖𝑑𝑎 = 𝑉𝑠𝑙𝑛 𝑑𝑖𝑙𝑢𝑖𝑑𝑎 𝑉𝑠𝑙𝑛 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 𝐹𝐷= 𝑆𝑙𝑛 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 𝑆𝑙𝑛 𝑑𝑖𝑙𝑢𝑖𝑑𝑎 = 𝑉𝑠𝑙𝑛 𝑑𝑖𝑙𝑢𝑖𝑑𝑎 𝑉𝑠𝑙𝑛 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎 En un tubo de ensayo se han adicionado 400uL de agua y posteriormente se adicionan 100uL de una solución stock de suero. Determinar la dilución final obtenida.

En un frasco de laboratorio se lee: disolución de ácido perclórico, 35% y densidad 1,252 g/cm3 . Calcular la molaridad y la molalidad de la disolución. Masas Atómicas: Cl=35,5; O=16; H=1 Calcular N de una disolución obtenida disolviendo en agua 100 g de sulfato de cobre(II) y añadiendo después más agua hasta completar un volumen de un litro La glucosa, uno de los componentes del azúcar, es una sustancia sólida soluble en agua. La disolución de glucosa en agua (suero glucosado) se usa para alimentar a los enfermos cuando no pueden comer. En la etiqueta de una botella de suero de 500 cm3 aparece: “Disolución de glucosa en agua, concentración 55 g/L”. a) ¿Cuál es el disolvente y cuál el soluto en la disolución? b) Ponemos en un plato 50 cm3. Si dejamos que se evapore el agua, ¿Qué cantidad de glucosa quedará en el plato? c) Un enfermo necesita tomar 40 g de glucosa cada hora ¿Qué volumen de suero de la botella anterior se le debe inyectar en una hora?